一种基于3D打印的变刚度夹芯复合材料结构及其成型方法

摘要

本发明为一种基于3D打印的变刚度夹芯复合材料结构及其成型方法，属于复合材料结构设计与制造技术领域。通过改变夹层结构中芯材的壁厚、分布均匀性、几何形状实现变刚度夹层结构设计。本发明的成型方法首先建立夹层结构三维数模，根据工况条件分析零件受载后的应力分布情况，优化芯材厚度、密度分布，然后利用连续纤维增材制造工艺实现夹层结构的一体化制备。本发明所设计的变刚度夹层结构根据工况的不同使得不同区域法向横截面上结构的刚度、强度大小不同，拓展了夹层复合材料结构的可设计性，为夹层结构轻量化设计提供新的设计思路。同时本发明所提出的制造方法，可以实现复杂变刚度夹层复合材料结构一体化成型，提升零件制造效率与质量。