【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程，尤其涉及一种基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点。
技术介绍
1、近年来，随着3d打印技术的不断发展，这一独特的增材制造技术得到了广泛的关注和发展。3d打印技术，又称为增材制造技术，区别于传统的减材制造技术，其是通过逐层添加材料来制造三维物体的一种新技术。更高的力学性能是3d打印材料的追求目标之一，为了实现这一目标，短纤维增强的3d打印技术、连续纤维增强的3d打印技术都应运而生。目前，据已有文献报道，3d打印材料的轴向拉伸性能最高可达到900mpa，为连续碳纤维增强的3d打印材料，纤维体积含量约为60％。但相比于其他的纤维增强复合材料(fiberreinforced polymer，简称frp)，这一力学性能明显不足。以国家标准为依据，已大批量使用的风电叶片碳纤维拉挤板，其轴向拉伸性能可达到1700mpa，大量工程应用的碳纤维拉索，其轴向拉伸性能可达2100mpa，甚至3000mpa，但拉挤板材与拉索都难以实现3d打印技术的形状多样、方便快捷的生产。这是由两种材料的不同生产工艺所决定的。
2、3d打印技术是有望解决frp拉挤型材连接的技术之一。frp拉挤型材连接节点存在着几何构造交错、受力状态复杂、连接性能有限等问题，现有的技术方案一般使用金属连接件或螺栓进行frp拉挤型材构件的连接，存在着强度利用率低、节点区域过重、施工繁琐等问题，这主要是因为该方法一般需要对金属连接件进行单独加工且使用较多的连接件以保证性能，导致强度利用率过低、节点区域过重。3d打印技术能够可依据受力模式对连接件进行
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，具有轻质高强、形状自由和便捷制造等特点,以实现高性能全复材连接结构。
2、根据本专利技术实施例的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，包括：
3、增强的3d打印连接件，所述增强的3d打印连接件为纤维增强复合材料件，包括3d打印材料部和内嵌于所述3d打印材料部中的增强材料制品，所述增强材料制品的纤维增强复合材料的力学性能高于所述3d打印材料部的纤维增强复合材料的力学性能；
4、纤维增强复合材料拉挤型材构件，所述纤维增强复合材料拉挤型材构件与所述增强的3d打印连接件连接。
5、根据本专利技术的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，通过使用增强的3d打印连接件与纤维增强复合材料拉挤型材构件连接，实现纤维增强复合材料拉挤型材结构的全复材节点，其中，增强的3d打印连接件通过使用性能更高的增强材料制品对3d打印材料部进行增强，可以很好地提升增强的3d打印连接件的整体受力性能，同时3d打印材料部在开裂后承载力下降迅速，而增强材料制品的加入保证了增强的3d打印连接件开裂后依旧有着较好的承载能力，此时增强材料制品主要承担荷载，从而实现了本专利技术的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点优秀的力学性能，且本专利技术的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点具有质量轻、操作简单、生产便捷等优点，能够很好地应用于frp拉挤型材结构的节点之中，具有广泛的工程应用前景。
6、在一些实施例中，所述增强材料制品包括但不限于高性能纤维增强复合材料制品。
7、在一些实施例中，所述增强材料制品包括但不限于板材或棒材。
8、在一些实施例中，所述3d打印材料部的纤维增强复合材料包括但不限于短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料。
9、在一些实施例中，所述增强的3d打印连接件采用如下工艺制成：在打印所述3d打印材料部的过程中置入所述增强材料制品，一体打印成型；或者先通过3d打印技术打印出带有预留孔洞的所述3d打印材料部后，再将所述增强材料制品部嵌入所述3d打印材料部的所述预留孔洞中且所述增强材料制品与所述3d打印材料部之间采用胶粘连接。
10、在一些实施例中，所述增强材料制品与所述3d打印材料部之间的胶粘连接具体为结构胶连接。
11、在一些实施例中，所述增强的3d打印连接件适配地套设在所述纤维增强复合材料拉挤型材构件上。
12、在一些实施例中，所述纤维增强复合材料拉挤型材构件与所述增强的3d打印连接件之间的连接包括但不限于螺栓连接、胶粘连接、以及胶粘和螺栓的混合连接。
13、在一些实施例中，所述螺栓为金属螺栓或复合材料螺栓。
14、在一些实施例中，所述增强的3d打印连接件的纤维方向与所述基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点的主应力状态一致。
15、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强材料制品包括但不限于高性能纤维增强复合材料制品。
3.根据权利要求2所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强材料制品包括但不限于板材或棒材。
4.根据权利要求1所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述3D打印材料部的纤维增强复合材料包括但不限于短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料。
5.根据权利要求4所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强的3D打印连接件采用如下工艺制成：在打印所述3D打印材料部的过程中置入所述增强材料制品，一体打印成型；或者先通过3D打印技术打印出带有预留孔洞的所述3D打印材料部后，再将所述增强材料制品部嵌入所述3D打印材料部的所述预留孔洞中且所述增强材料制品与所述3D打印材料部之间采用胶粘连接。
6.根据权利要求5所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强的3D打印连接件适配地套设在所述纤维增强复合材料拉挤型材构件上。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述纤维增强复合材料拉挤型材构件与所述增强的3D打印连接件之间的连接包括但不限于螺栓连接、胶粘连接、以及胶粘和螺栓的混合连接。
9.根据权利要求8所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述螺栓为金属螺栓或复合材料螺栓。
10.根据权利要求1所述的基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强的3D打印连接件的纤维方向与所述基于纤维增强3D打印材料的复合材料结构节点的主应力状态一致。
...【技术特征摘要】
1.一种基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强材料制品包括但不限于高性能纤维增强复合材料制品。
3.根据权利要求2所述的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强材料制品包括但不限于板材或棒材。
4.根据权利要求1所述的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述3d打印材料部的纤维增强复合材料包括但不限于短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料。
5.根据权利要求4所述的基于纤维增强3d打印材料的复合材料结构节点，其特征在于，所述增强的3d打印连接件采用如下工艺制成：在打印所述3d打印材料部的过程中置入所述增强材料制品，一体打印成型；或者先通过3d打印技术打印出带有预留孔洞的所述3d打印材料部后，再将所述增强材料制品部嵌入所述3d打印材料部的所述预留孔洞中且所述增强材料制品与所述3d打印材料部之间采用...
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