一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架制造技术

本技术属于舰船零部件制造技术领域，涉及一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架。包括上壳体(1)、中壳体(2)、前壳体(3)、后壳体(4)、立筋(5)和立筋(6)；本技术采用碳纤维复合材料制造的显控台处理单元骨架相较铝合金铸件减重40％以上；显控处理单元骨架采用分壳体制造、各分壳体主传力连接面由下向上层层托举传力的叠加式构型；整体结构耐环境适应性冲击。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于舰船零部件制造，涉及一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架。

技术介绍

1、目前，现有的新型舰船显控台显控处理单元骨架有两种制造技术。一种采用铝合金整体铸造技术；另一种采用碳纤维复合材料工艺技术，利用碳纤维复合材料的力学性能可设计性，产品分块单独成型后再装配。

2、随着新型显控台以其外观新颖和较高的结构可靠性特点在舰船上的使用越来越广泛，采用先进碳纤维复合材料骨架结构是显控台轻量化设计的一个主要方向。碳纤维复合材料以其远高于金属的比强度和比模量成为主要的轻量化材料，同时复合材料以其耐腐蚀、耐候性好、可设计性的特点，成为新一代显控台延长使用寿命、提升有效载荷占比的重要手段。

3、新型显控台显控处理单元骨架采用人体工程学设计，造型复杂。采用铝合金整体铸造的产品铸造缺陷多、结构壁厚减薄困难、整体质量偏重。采用复合材料，能有效减轻结构重量，但是采用复合材料一次整体成型难度很大；分壳体构型，大多采用主受力连接区受剪结构，连接强度较弱，在进行产品环境适应性要求-冲击试验时，受到由下向上(显控台水平0°和仰头30°两种试验位置)的巨大垂向冲击载荷，严重的出现结构撕裂、轻的产生漆膜开裂等缺陷，达不到可靠性要求。

技术实现思路

1、本技术的目的：为提高结构抗垂向冲击载荷能力，同时减少由于连接过多而增加的紧固件/结构胶的重量，在设计构型上，尽量减少分壳体数量和承受较大垂向剪切尤其是单剪构型的连接结构。主受力区域采用分壳体叠加式螺接，即骨架各壳体之间保证大部分结构按冲击载荷方向采用由下向上水平叠加，层层拖举，在受到垂向冲击时，骨架结构本身就能够承载大部分主传力路径载荷，紧固件受拉力和垂向剪切分力较小，因此能够提高抗冲击载荷的能力。提供一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架。

2、本技术的技术方案：一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，包括上壳体1、中壳体2、前壳体3、后壳体4、左立筋5和右立筋6；前壳体3通过螺钉组件7与中壳体2连接；前壳体3安装在后壳体4底端隔振器连接部位的上端，中部与中壳体2通过组件7连接；左立筋5和右立筋6分别安装在中壳体2的左右两侧，并一侧与后壳体4连接；上壳体1安装在后壳体4的上端。

3、所述后壳体4底端六个圆柱形的隔振器支座由下向上支撑前壳体3底端，同时后壳体4上端向内的翻边由下向上支撑上壳体1的上端边缘；前壳体3上端边缘向外的翻边由下向上支撑水平放置的中壳体2边缘；中壳体2中部由下向上支撑左立筋5、右立筋6的下翻边；左立筋5、右立筋6的上翻边由下向上支撑上壳体1的中部。

4、所述螺钉组件7包括m5内六角埋头半牙螺钉、din980m m5自锁螺母、gbt97.15x10x1平垫片。

5、所述单元骨架主受力结构连接区均采用不锈钢半牙螺钉和金属自锁螺母连接，开口弹簧垫圈增加预紧力，其它连接区域采用胶接。

6、所述单元骨架壳体采用t700级碳纤维预浸料制成。

7、所述上壳体1的大部分壳体厚度5mm，显控单元连接区厚度10mm，中壳体2腹板厚度8mm。

8、本技术的技术效果

9、a、采用碳纤维复合材料制造的显控台处理单元骨架相较铝合金铸件减重40％以上；

10、b、显控处理单元骨架采用分壳体制造、各分壳体主传力连接面由下向上层层托举传力的叠加式构型；

11、c、整体结构耐环境适应性冲击。

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【技术保护点】

1.一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，包括上壳体(1)、中壳体(2)、前壳体(3)、后壳体(4)、左立筋(5)和右立筋(6)；前壳体(3)通过螺钉组件(7)与中壳体(2)连接，后壳体(4)安装在前壳体(3)的下后端，中部与中壳体(2)连接，左立筋(5)和右立筋(6)分别安装在中壳体(2)的左右两侧，并一侧与后壳体(4)连接，上壳体(1)安装在后壳体(4)的上端。

2.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述后壳体(4)底端六个圆柱形的隔振器支座由下向上支撑前壳体(3)底端，同时后壳体(4)上端向内的翻边由下向上支撑上壳体(1)的上端边缘；前壳体(3)上端边缘向外的翻边由下向上支撑水平放置的中壳体(2)边缘；中壳体(2)中部由下向上支撑左立筋(5)、右立筋(6)的下翻边；左立筋(5)、右立筋(6)的上翻边由下向上支撑上壳体(1)的中部。

3.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述螺钉组件(7)包括M5内六角埋头半牙螺钉、DIN980M M5自锁螺母、GBT97.1 5x10x1平垫片。

4.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述单元骨架主受力结构连接区均采用不锈钢半牙螺钉和金属自锁螺母连接，开口弹簧垫圈增加预紧力，其它连接区域采用胶接。

5.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述单元骨架采用t700级碳纤维预浸料制成。

6.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述上壳体(1)的显控单元连接区厚度10mm，中壳体(2)腹板厚度8mm。

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【技术特征摘要】

1.一种舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，包括上壳体(1)、中壳体(2)、前壳体(3)、后壳体(4)、左立筋(5)和右立筋(6)；前壳体(3)通过螺钉组件(7)与中壳体(2)连接，后壳体(4)安装在前壳体(3)的下后端，中部与中壳体(2)连接，左立筋(5)和右立筋(6)分别安装在中壳体(2)的左右两侧，并一侧与后壳体(4)连接，上壳体(1)安装在后壳体(4)的上端。

2.根据权利要求1所述的舰船用耐冲击复合材料显控台显控处理单元骨架，其特征在于，所述后壳体(4)底端六个圆柱形的隔振器支座由下向上支撑前壳体(3)底端，同时后壳体(4)上端向内的翻边由下向上支撑上壳体(1)的上端边缘；前壳体(3)上端边缘向外的翻边由下向上支撑水平放置的中壳体(2)边缘；中壳体(2)中部由下向上支撑左立筋(5)、右立筋(6)的下翻边；左立筋(5)、右...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊祥，
申请(专利权)人：中航复合材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：