| 【摘 要】复合材料夹芯结构在飞机设计中十分常见，其连接设计是夹芯结构设计的一大难点。本文通过参考大量相关设计手册文献，总结目前常用的连接设计形式，介绍各类镶嵌件形式的特点及使用形式。
【论文关键词】复材夹芯；连接设计；镶嵌件
复材夹芯结构抗弯刚度高、隔音隔热好、耐疲劳，可以在质量最优的情况下达到刚性结构件的要求，因此广泛应用于飞机结构设计中。
夹芯结构通常是由比较薄的面板和比较厚的芯子固化胶接而成，常用的如蜂窝夹芯结构、泡沫夹芯结构等。一般面板采用强度和刚度比较高的材料，而芯子支撑中间，使面板在承受应力时能够很好的保持弹性稳定性。由于夹芯材料相对较软，传递集中力的能力较差，但由于结构设计需要，传递集中力是不可避免的。因此需要合理的进行夹芯结构连接设计，本文主要以蜂窝夹芯结构为例，结合实际设计制造经验，总结常用的连接设计形式。
1 连接设计原则
夹芯连接的基本原理就是对夹芯进行加强，增强其承载性能，根据不同的传力特点及实际需求确定不同的结构形式。其基本原则主要包括：
1）结构尽量简单，方便装配；
2）提高连接区面板挤压强度，根据载荷大小适当增加加强铺层，以提高孔边挤压强度；
3）注意材料相容性；
4）要进行局部强度计算确定连接件尺寸大小。
2 镶嵌件形式
镶嵌件在夹芯结构连接中广泛应用，根据放置时间一般分为前置式和后置式两种形式。前置式是镶嵌件与夹芯结构共固化，后置式则是在已制好的夹芯结构上制孔，代写硕士论文将镶嵌件放入后用充填胶固定，目前一般采用前者。
2.1 充填混合物
2.2 局部镶嵌垫块
局部镶嵌垫块形式连接区刚度大，嵌垫块可标准化，同时可根据载荷类型和大小选择不同材料和规格的镶嵌垫块，达到减重效果。不同材料的镶嵌块特点如下：
1）高密度铝箔、钛箔或不锈钢箔蜂窝夹芯，质量小、刚度大但工艺复杂，成本高；
2）层压板，成本低，强度、刚度大，但质量大；
3）硬质泡沫塑料，成本低质量小，但刚度、强度均不高。
2.3 镶嵌衬套
为提高挤压强度及拉脱强度，可采用镶嵌衬套形式。镶嵌衬套可克服填充材料抗压强度和刚度低的缺点，质量很轻，具有很大优势。但是衬套高度与夹芯协调困难，同时衬套孔定位复杂，对制造工艺的水平要求较高。为了保证镶嵌衬套与夹芯连接的稳定性，一般在衬套周围仍需增加填充胶处理，填充范围可考局部镶嵌垫块尺寸。
2.4 镶嵌螺母
镶嵌螺母不仅具有较高的挤压强度及拉脱强度，且具有自锁功能。使用中其托板螺母的作用，固定可靠，使用方便。常用于夹芯结构的镶嵌螺母有通孔型和盲孔型两种。
3 结论
本文通过参考大量常用的复材结构设计和分析资料手册，总结了相关的夹芯结构连接镶嵌件形式设计，供夹芯结构连接设计时使用。
【参考文献】
[1]飞机设计手册.第9册[M].航空工业出版社，2001，12.
[2]复合材料结构设计手册[S].中国航空工业出版社，2001，11.
[3]复合材料设计手册[S].航空工业出版社，1990.12. |
