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公开(公告)号：CN112936903B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110274891.X
申请日：2021-03-15
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
摘要： 本发明涉及一种变截面三维复合材料预制体分区域致密化成形方法，属于复合材料领域。本发明方法的步骤为：根据构件的CAD模型以及性能需求，设计目标制件的三维织造数据；设计主、副压实板，通过子压实部件组合成副压实板；制备变截面三维复合材料预制体；安装主、副压实板，压实机构施加压实力，得到最终的变截面三维复合材料预制体。本发明使用的子压实部件具有通用性，避免了制备多个尺寸变截面三维复合材料预制体导致重复制造压实板的问题，降低了制造成本；使用子压实部件组合成副压实板，安装方便，避免了导向棒阵列对预制体致密化压实工序的干预；所提出的方法可以得到各区域纤维层密度不同的三维复合材料预制体。
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公开(公告)号：CN110614778A
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201910816383.2
申请日：2019-08-30
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： B29C70/22 , B29C70/40 , B29C70/56 , B32B9/00 , B32B9/04 , B32B27/02 , B32B27/12 , B32B27/34 , B32B5/06 , B32B33/00
摘要： 本发明公开了一种防热-隔热-承载组合式一体化预制体结构及数字化成形工艺。该结构包括防热层、隔热层以及承载层，层间通过组合式导向套连接。该数字化成形工艺将预制体三维模型采用切片软件沿垂直方向进行分层，提取分层后每一层截面轮廓信息，并对复合材料构件进行有限元分析，确定热量传递与纤维体积分数的关系，计算每一层的层密度，根据每一层层密度规划单层纤维束走向，并确定纤维束铺放路径参数，根据提取的截面轮廓信息以及优化后的纤维束铺放路径、定位板孔径参数以及导向套尺寸参数，加工出符合使用要求的定位板，在定位底板上依次布置组合式导向套，依次进行织造，最后经致密化成型制备防热-隔热-承载组合式一体化复合材料。
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公开(公告)号：CN109747228B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201810810114.0
申请日：2018-07-23
申请人： 机械科学研究总院集团有限公司 , 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
摘要： 本发明公开一种多材料复合构件及其成形工艺，多材料复合构件包括内层、过渡层和外层，分别选用不同种类材料，以构件外形轮廓为参照，选用可溶性材料制备芯模，在芯模表面植入导向棒。内层结构以芯模为支撑，采用三维织造成形工艺。过渡层纤维以一定张紧力沿着内层按照不同角度和组合方式进行无导向层层缠绕铺放，同时对内层纤维进行压实，消除纤维内间隙。外层选用碳布或网胎缠绕过渡层，采用针刺形成工艺，通过刺针作用将碳布或网胎内纤维刺入内层和过渡层，将内层、过渡层和外层连成一体，最终制备出具有多材料梯度结构的复合构件。本发明复合构件内层、过渡层和外层采用不同材料，分别采用三维织造、缠绕铺放、针刺成形工艺，能够实现多材料复合构件一体化成形和复合制造。
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公开(公告)号：CN109735996B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN201811569858.4
申请日：2018-12-21
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： D03D25/00
摘要： 本发明涉及一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法。本发明方法的步骤为：将Z向纤维外层包裹上浆料，构建集束性好、耐磨损的Z向阵列，依据制备制件的结构模型，将X、Y向纤维分别沿阵列的X、Y向间隙进行布置，并对织造层进行分阶段紧实处理，完成预制体成形织造后，去除预制体中纤维外层的浆料，获得紧实度高、综合性能好、结构稳定性强的三维复合材料预制体。本发明提出的复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法提高了Z向纤维束的集束性和硬挺度，使得Z向纤维束构成的Z向阵列具有更高的结构稳定性，同时，通过表面浆料的包裹降低了Z向纤维束的磨损，保证了复合材料预制体的综合性能。
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公开(公告)号：CN110588013B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910814642.8
申请日：2019-08-30
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： B29C70/34 , B29C70/14 , B29C70/22 , B29C64/171 , B29C64/386 , B33Y10/00 , B33Y50/00
摘要： 本发明涉及一种多功能一体化复合材料的复合成形方法，依据零部件不同功能要求进行分区，获得多个功能区和对应过渡区，依据功能区的形性要求，采用3D打印或柔性导向三维织造成形工艺进行过渡区的制造，获得两侧分别具有相邻功能区导向模板信息的过渡区，在过渡区两侧分别形成相邻功能区的Z向增强体阵列，完成所有功能区的织造成形，获得多功能一体化复合材料预制体，并进行单一基体材料或多种基体材料同步浸渍固化，实现多功能一体化复合材料的复合成形。本发明提出的复合成形方法针对不同功能区采用数量和种类不同的增强体、基体材料以及适合的成形工艺进行同步织造成形，同时，预成形的过渡区可隔离两侧的两个功能区，可满足多种基体材料的同时浸渍，在实现多功能一体化复合材料的整体成形的基础上，有效保障了不同功能区各自的成形质量、功能性和性能特征。
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公开(公告)号：CN110524970A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910815621.8
申请日：2019-08-30
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种仿生鳞脚蜗牛复合材料结构及其成形方法，是基于鳞脚蜗牛底部布满鳞片、中部柔性材料结构以及外部具有涂层结构坚硬保护壳的结构特性，该复合材料具有抵抗冲击、耐高温、高压的功能特性。本发明技术方案由外层、中间层和内层组成，并满足“硬—熔融—软”变化模式，外层承受高温、高压后会产生微裂纹，中间柔性层受热能够渗入外层层裂缝中，阻止裂纹进一步扩展，内层鳞片状结构在受到外载时能随机改变位置，延缓载荷的传递。本发明所制备的仿生鳞脚蜗牛复合材料具备抗冲击、耐高温、耐高压等优点。
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公开(公告)号：CN111531916B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202010250285.X
申请日：2020-04-01
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
摘要： 本发明涉及一种复合材料大型复杂构件及其复合成形方法，属于先进制造技术领域。首先建立复合材料大型复杂构件的CAD模型，根据仿真分析将构件分为金属区域、导向阵列区域与织物区域，对三维构件的数据进行分层离散，得到金属和织物区域所需的制造数据，对金属区域进行成形。然后根据复合材料的受力情况对导向棒的结构进行拓扑优化并制造，并将其布置在金属区域上。最后采用柔性导向三维织造技术将纤维布置于导向阵列及导向棒的网格孔隙中，形成金属与织物混合分布预制体，浸渍固化后形成复合材料大型构件。本专利提出了一种复合材料大型复杂构件及其复合成形方法，解决了复合材料大型构件开裂失效和抗冲击性差等问题。
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公开(公告)号：CN110524970B
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN201910815621.8
申请日：2019-08-30
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
摘要： 本发明公开了一种仿生鳞脚蜗牛复合材料结构及其成形方法，是基于鳞脚蜗牛底部布满鳞片、中部柔性材料结构以及外部具有涂层结构坚硬保护壳的结构特性，该复合材料具有抵抗冲击、耐高温、高压的功能特性。本发明技术方案由外层、中间层和内层组成，并满足“硬—熔融—软”变化模式，外层承受高温、高压后会产生微裂纹，中间柔性层受热能够渗入外层层裂缝中，阻止裂纹进一步扩展，内层鳞片状结构在受到外载时能随机改变位置，延缓载荷的传递。本发明所制备的仿生鳞脚蜗牛复合材料具备抗冲击、耐高温、耐高压等优点。
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公开(公告)号：CN111531916A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010250285.X
申请日：2020-04-01
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
摘要： 本发明涉及一种复合材料大型复杂构件及其复合成形方法，属于先进制造技术领域。首先建立复合材料大型复杂构件的CAD模型，根据仿真分析将构件分为金属区域、导向阵列区域与织物区域，对三维构件的数据进行分层离散，得到金属和织物区域所需的制造数据，对金属区域进行成形。然后根据复合材料的受力情况对导向棒的结构进行拓扑优化并制造，并将其布置在金属区域上。最后采用柔性导向三维织造技术将纤维布置于导向阵列及导向棒的网格孔隙中，形成金属与织物混合分布预制体，浸渍固化后形成复合材料大型构件。本专利提出了一种复合材料大型复杂构件及其复合成形方法，解决了复合材料大型构件开裂失效和抗冲击性差等问题。
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公开(公告)号：CN109735996A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811569858.4
申请日：2018-12-21
申请人： 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 , 机械科学研究总院集团有限公司
IPC分类号： D03D25/00
摘要： 本发明涉及一种复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法。本发明方法的步骤为：将Z向纤维外层包裹上浆料，构建集束性好、耐磨损的Z向阵列，依据制备制件的结构模型，将X、Y向纤维分别沿阵列的X、Y向间隙进行布置，并对织造层进行分阶段紧实处理，完成预制体成形织造后，去除预制体中纤维外层的浆料，获得紧实度高、综合性能好、结构稳定性强的三维复合材料预制体。本发明提出的复合材料Z向纤维低磨损三维成形方法提高了Z向纤维束的集束性和硬挺度，使得Z向纤维束构成的Z向阵列具有更高的结构稳定性，同时，通过表面浆料的包裹降低了Z向纤维束的磨损，保证了复合材料预制体的综合性能。
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