复合材料管与法兰的连接结构
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-24 16:36:10
本发明公开一种复合材料管与法兰的连接结构,涉及复合材料连接技术领域。所述复合材料管与法兰的连接结构包括法兰、复合材料管、第一粘接层、固定件和第二粘接层以及连接件,其中,复合材料管具有连接端,连接端套设于法兰的外侧;第一粘接层粘接连接复合材料管与法兰;固定件设于复合材料管的外侧,第二粘接层粘接连接固定件与复合材料管;连接件用于连接固定件与法兰。该双搭接结构能够有效提高复合材料管的连接强度,降低胶接两侧的弯曲效应及胶层剥离力,进而提高复合材料管与法兰的连接结构的可靠性。此外,该结构不破坏复合材料管的纤维连续性,不影响复合材料管的强度。
本发明涉及复合材料连接技术领域,特别涉及一种复合材料管与法兰的连接结构。
随着复合材料整体成型工艺的发展,复合材料结构的工艺分离面已大幅减少,其连接部位也随之减少。然而由于设计、工艺、成本和使用维护等方面的需求和限制,复合材料结构中还需要保留一定的连接结构。这些连接部位存在结构形状、材料等各种不连续,导致局部的高应力集中,使得连接区域成为复合材料结构中最薄弱的部位之一。目前复合材料结构的主要连接方法有:胶接、机械连接和混合连接。由于复合材料管与金属法兰的连接部位曲率较大,难以采用机械连接和混合连接,并且这两种连接会破坏纤维的连续性而降低结构强度。胶接连接具有:对被粘接件形状要求小、无钻孔引起的应力集中、抗疲劳性好、不同材质之间无电化学腐蚀等优势,在复合材料管与法兰的连接中广泛应用。
但是目前复合材料管与法兰的连接结构多采用单搭接结构,其存在着以下明显缺陷:连接强度分散性大,难以传递大载荷;在受到扭转和拉压载荷时,胶接两端会产生弯曲效应,容易造成胶层产生剥离失效。
本发明的技术方案中,设计一种复合材料管与法兰的连接结构,包括法兰、复合材料管、第一粘接层、固定件、第二粘接层以及连接件,在法兰和复合材料管之间设置第一粘接层,实现法兰和复合材料管的粘接,在复合材料管和固定件之间设置第二粘接层,实现复合材料管和固定件的粘接,再用连接件将固定件和法兰连接,使得法兰、复合材料管以及固定件两两连接,该双搭接结构能够有效提高复合材料管的连接强度,降低胶接两侧的弯曲效应及胶层剥离力,进而提高复合材料管与法兰的连接结构的可靠性。此外,该结构不破坏复合材料管的纤维连续性,不影响复合材料管自身的强度。
本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的又益效果,有兴趣皆可面议。