本發(fā)明裝置屬于生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)的精確安裝裝置。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)是一種輕質(zhì)、高比強、高比剛和具有實現(xiàn)多功能潛力的新型結(jié)構(gòu),近些年受到國內(nèi)外學者的極大關(guān)注。但由于生物質(zhì)復(fù)合材料的高溫降解特性，使其無法完成一體化澆注成型，影響了結(jié)構(gòu)的整體性。目前生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)領(lǐng)域普遍采用的插入—膠合法，由于打孔和安裝等多靠手工操作，芯子的插入深度、角度和間距等誤差較大，某些芯子局部懸空，上下面板不夠平行，使結(jié)構(gòu)在承受外部荷載時受到很大的集中應(yīng)力，降低了結(jié)構(gòu)的承載力和安全性。本發(fā)明精確控制生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)的芯子的角度和間距，對芯子進行精確固定和安裝，使所有芯子形成一個整體，并依靠平行裝置保證上下面板平行，在很大程度上，減小了手工安裝的誤差，使實驗數(shù)據(jù)更有說服力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明裝置為了解決生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)插入—膠合法中，芯子安裝誤差過大、傳力不均和上下面板不平行的問題，發(fā)明了一種生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)的精確安裝裝置。

本發(fā)明裝置由主體部分(1)、伸長部分(2)、芯子固定器(3)和上下面板平衡器(7)組成。

主體部分(1)是十字形結(jié)構(gòu)，其中十字交叉部分寬度D，高度H，十字交叉部分為實體結(jié)構(gòu)，在其上下面處設(shè)有上下面板平衡器專用螺栓孔(5)(螺栓孔孔心在上下面板形心，螺栓直徑0.5D，螺栓孔深度0.3H)，主體部分(1)懸臂長度為L₀，其內(nèi)部設(shè)有上下兩道矩形槽(0.2H×0.8D×L₀)供伸長部分(2)自由伸縮，并靠伸長部分固定螺栓(6)固定。

伸長部分(2)由上下面板(0.2H×0.8D×L₀，凈距0.4H)組成，(可以全部填充矩形槽空間)，考慮到伸長部分固定螺栓(6)的位置和對伸長部分(2)的壓力，為保證本裝置的精確性，伸長部分調(diào)節(jié)的范圍為0—0.8L₀，

芯子固定器(3)由側(cè)面面板(10)、芯子夾板(9)(左右兩片)和夾板固定螺栓(12)(兩個)組成。芯子固定器(3)與伸長部分靠螺栓(11)(13)相連，調(diào)節(jié)伸長部分(2)上下面板的外伸長度，上側(cè)螺栓(11)保證伸長部分(2)上側(cè)面板與側(cè)面面板(10)不發(fā)生平動，只發(fā)生轉(zhuǎn)動。下側(cè)螺栓(13)保證伸長部分(2)下側(cè)面板與側(cè)面面板(10)在滑動通道發(fā)生平動和轉(zhuǎn)動。形成固定角度后，擰緊螺栓(11)(13)，將芯子搭在側(cè)面面板(10)上，將芯子夾板(9)向內(nèi)部移動相同的距離，夾緊芯子，并靠夾板固定螺栓(12)固定芯 子。

1、上下面板平衡器(7)插入上下面板平衡器專用螺栓孔(5)并擰緊，根據(jù)計算，求出上下面板的凈距，調(diào)節(jié)上下平衡器的長度使上下面板平衡器(7)的平衡帽的間距等于上下面板凈距，根據(jù)點陣結(jié)構(gòu)的大小安裝選取平衡帽(14)為了使平衡帽(14)不粘到環(huán)氧樹脂，應(yīng)使平衡帽(14)距離鉆孔的距離大于5。

本發(fā)明裝置的有益效果是：

1、本發(fā)明裝置在一定程度上克服了芯子角度和間距的誤差、保證了上下面板的平行，彌補了傳力不均的缺陷，使芯子的分布更趨合理。

2、提前用該裝置確定芯子的角度和間距，而不是靠打孔角度確定，用插入—膠合法中膠體彌補了打孔的缺陷，使結(jié)構(gòu)更趨合理

附圖說明

圖1—裝置整體俯視圖(1—主體部分、2—伸長部分、3—芯子固定器、4—尺寸基準線、5—上下面板平衡器專用螺栓孔、)由于3—芯子固定器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未在本圖詳細標示。詳圖見圖3、圖4。

圖2—裝置整體主視圖(1—主體部分、2—伸長部分、3—芯子固定器、4—尺寸基準線、6—伸長部分固定螺栓、7—上下面板平衡器、14—平衡帽)

圖3—芯子固定器主視圖(9—芯子夾板、10—側(cè)面面板、11—上側(cè)螺栓、12—夾板固定螺栓、13—下側(cè)螺栓)

圖4—芯子固定器側(cè)視圖

圖5—1—1剖面圖(黑色部分表示主體部分，白色空心部分為伸長部分2提供自由伸縮的通道；通道尺寸0.2H×0.8D×L₀，上下通道凈距0.4H，通道距上下面板距離0.1H)

圖6—計算簡圖(不包括芯子插入面板部分，為上下面板之間芯子的計算簡圖)—見下文具體實施方式

圖7、8、9裝置整體效果圖A、B、C

具體實施方式

制備一個芯子直徑12，長度60，插入深度8，角度45°芯子最小靜距26，最大靜距88.216(26、88.216不包括芯子插入部分，為芯子裸露部分的最大最小靜距)的金字塔型點陣結(jié)構(gòu)。

本裝置尺寸：十字交叉部分寬度D＝10，高度H＝10，主體部分(1)懸臂長度L₀＝15，伸長部分調(diào)節(jié)的范圍為0—0.8L₀即0—12。

計算數(shù)據(jù)：由圖5—1—1剖面圖可知，伸長部分上面板上部到下面板下部的間距為4、 由圖6—計算簡圖(a—芯子最小凈距26、b—裝置上下部芯子長度(以伸長部分上下面板外側(cè)為基準)19.172、c—芯子在側(cè)面面板(10)上的長度5.656、d—上下面板平衡器(7)高度13.555、e—伸長部分上面板上部到下面板下部的間距為4、f—裝置上部芯子長度在水平面的投影長度13.555、g—裝置下面板以上芯子在水平面的投影長度17.555、h—芯子最大凈距88.216)。

操作方法：

(1)將本裝置的外伸部分上側(cè)面板調(diào)節(jié)到0.5(13.555×2+26-10-15×2)＝6.555＜12擰緊上側(cè)螺栓(11)，下側(cè)面板調(diào)節(jié)到0.5(17.555×2+26-10-15×2)＝10.555＜12擰緊下側(cè)螺栓(13)。

(2)用刻度尺測量和鉛筆把芯子標注為19.172+8＝27.172、5.656、19.172+8＝27.172三部分。將芯子放在側(cè)面面板(10)上，芯子在伸長部分上側(cè)面板的長度為27.172，并用夾板固定螺栓(12)固定。

(3)調(diào)節(jié)上下面板平衡器(7)的高度(包括14—平衡帽)為0.5(31.108-10)＝10.654，根據(jù)上下靜距，上側(cè)選擇直徑為10的平衡帽，下側(cè)選取直徑為50的平衡帽。

(4)把根據(jù)尺寸打好孔的上下面板準備好，將下側(cè)面板的鉆孔涂入稍過量的環(huán)氧樹脂，并在下側(cè)芯子涂上環(huán)氧樹脂，將用本裝置組合起來的芯子插入鉆孔，兩個小時后，按同種方式組合上面板，在兩個小時后，拆除裝置，生物質(zhì)復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)組裝完成。