1.本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种筋条芯材的制造方法。
背景技术：2.复合材料具有比强度高、比模量高、可设计性强、抗疲劳性、耐腐蚀性高，以及便于大面积整体化成型等优点，在航空航天、风电叶片、汽车等领域具有非常广阔的应用前景。筋条作为复合材料整体化结构的一部分，起着加强结构和连接的作用，其内部质量关系到筋条制造的成败，甚至影响复合材料零件的交付。
3.目前，筋条芯材的制备主要是采用手工制备，当筋条不同位置的横截面面积不相等时，手工制备的筋条芯材无法达到精度要求，筋条芯材和填充区域之间存在较大空隙，内部存在缺陷，力学性能不稳定。
4.因此，本发明提出了一种筋条芯材的制造方法。
技术实现要素：5.(1)要解决的技术问题
6.本发明实施例提供了一种筋条芯材的制造方法，解决了现有技术中筋条芯材和填充区域之间存在较大空隙的技术问题。
7.(2)技术方案
8.为了解决上述技术问题，本发明的实施例提出了一种筋条芯材的制造方法，包括：
9.获取芯材模型；
10.根据所述芯材模型得到目标形状的宽度曲线；
11.根据所述宽度曲线得到所述目标形状；
12.根据所述目标形状获取预浸料；
13.将所述预浸料制成所述筋条芯材。
14.可选地，所述获取芯材模型，包括：
15.构建筋条模型；
16.获取所述筋条模型表面的轮廓面，将所述轮廓面朝所述筋条模型内部偏移，分割得到所述芯材模型。
17.可选地，在构建筋条模型后，还包括：
18.将所述筋条模型表面的轮廓面延伸预设宽度。
19.可选地，所述根据所述芯材模型得到目标形状的宽度曲线，包括：
20.沿所述芯材模型的长度方向，依次获取所述芯材模型的横截面；
21.根据所述横截面获取所述宽度曲线。
22.可选地，根据所述横截面获取所述宽度曲线，包括：
23.根据以下公式计算所述目标形状的若干个目标宽度，w＝s/t，其中，w为所述目标宽度，s为所述横截面的面积，t为所述预浸料的厚度；
24.以所述芯材模型的长度曲线为x坐标，以所述目标宽度为y坐标，将各所述目标宽度依次连接形成所述宽度曲线。
25.可选地，所述根据所述宽度曲线得到所述目标形状，包括：
26.将所述宽度曲线投影到所述x轴上形成投影直线；
27.将所述宽度曲线和所述投影直线连接封闭得到所述目标形状。
28.(3)有益效果
29.综上，本发明的筋条芯材的制造方法中，根据芯材模型得到目标形状的宽度曲线适应了三角条形区域各处横截面面积的变化，因此，当根据宽度曲线得到了目标形状，并根据目标形状得到预浸料时，预浸料制备的筋条芯材填充在三角条形区域，使得筋条芯材和三角条形区域之间不存在空隙，筋条芯材和填充区域之间的配合精度更高。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本发明一实施例中筋条芯材的制造方法的流程图。
32.图2是本发明一实施例中步骤s1的流程图。
33.图3是本发明一实施例中筋条模型的结构示意图。
34.图4是本发明一实施例中筋条模型的轮廓面偏移的示意图。
35.图5是本发明一实施例中芯材模型的结构示意图。
36.图6是本发明另一实施例中步骤s1的流程图。
37.图7是本发明一实施例中延伸预设宽度的示意图。
38.图8是是本发明一实施例中图1中步骤s2的流程图。
39.图9是本发明一实施例中获得横截面的示意图。
40.图10是本发明一实施例中步骤s22的流程图。
41.图11是本发明一实施例中步骤s3的流程图。
42.图12是本发明一实施例中目标形状的结构示意图。
43.图13是本发明一实施例中成品筋条的结构示意图。
44.图中：
45.1-筋条模型；11-轮廓面；2-芯材模型；3-预设宽度；4-横截面；5-宽度曲线；6-投影直线；7-目标形状；8-成品筋条。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
48.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
49.筋条芯材可以采用零度纤维的预浸料制造而成，筋条的接头处存在可以容纳筋条芯材的三角条形区域。三角条形区域各处横截面4大致为三角形。根据三角条形区域横截面的面积计算出预浸料的宽度，再将预浸料搓成圆柱状，并填充至三角条形区域。请参照图1，若各三角形的面积相等时，人工制备的筋条芯材可以满足一定的精度要求。但若各三角形的面积不相等时，则容易使筋条芯材和填充区域之间存在空隙。故在本实施例中提出了一种筋条芯材的制造方法，一种筋条芯材的制造方法，包括：
50.s1、获取芯材模型2；
51.s2、根据所述芯材模型2得到目标形状7的宽度曲线5；
52.s3、根据所述宽度曲线5得到所述目标形状7；
53.s4、根据所述目标形状7获取预浸料；
54.s5、将所述预浸料制成所述筋条芯材。
55.本实施例的筋条芯材的制造方法中，根据芯材模型2得到目标形状7的宽度曲线5适应了三角条形区域各处横截面4面积的变化，因此，当根据宽度曲线5得到了目标形状7，并根据目标形状7得到预浸料时，预浸料制备的筋条芯材填充在三角条形区域，使得筋条芯材和三角条形区域之间不存在空隙，筋条芯材和填充区域之间的配合精度更高。
56.预浸料可以通过下料机自动下料或手工下料的方式获得并搓成筋条芯材。
57.请参照图2，在一实施例中，所述获取芯材模型2，包括：
58.s11、构建筋条模型1；
59.s13、获取所述筋条模型1表面的轮廓面11，将所述轮廓面11朝所述筋条模型1内部偏移，分割得到所述芯材模型2。具体的，可以在三维软件中根据筋条形状构建筋条模型1，三维软件可以采用solidworks和proe等绘图软件。构建出筋条模型1之后，将筋条模型1表面的轮廓面11朝筋条模型1内部偏移，得到芯材模型2。
60.请参照图3至图5，步骤s11获得的筋条模型1如图3所示，轮廓面11的平移如图4所示，步骤s12获得的芯材模型2如图5所示。
61.当三角条形区域各处的横截面4变化比较大时，构建出筋条模型1,构建出芯材模型2，即由于三角条形区域各处的横截面4大小不一致，筋条模型1型面存在偏差等因素，筋条模型1无法切割出筋条芯材模型2。请参照图6和图7，在一实施例中，在构建筋条模型1后，还包括：
62.s12、将所述筋条模型1表面的轮廓面延伸预设宽度3。可以使筋条模型1切割出芯材模型2来，其中，预设宽度3可以根据三角条形区域各处的横截面4确定，若三角条形区域各处横截面4相等，则预设宽度3可以为零，即可以省略掉步骤s12。
63.请参照图8和图9，在一实施例中，所述根据所述芯材模型2得到目标形状7的宽度曲线5，包括：
64.s21、沿所述芯材模型2的长度方向，依次获取所述芯材模型2的横截面4；
65.s22、根据所述横截面4获取所述宽度曲线5。
66.具体的，请参照图10，在一实施例中，根据所述横截面4获取所述宽度曲线5，包括：
67.s221、根据以下公式计算所述目标形状7的若干个目标宽度，w＝s/t，其中，w为所述目标宽度，s为所述横截面4的面积，t为所述预浸料的厚度；
68.s222、以所述芯材模型2的长度曲线为x坐标，以所述目标宽度为y坐标，将各所述目标宽度依次连接形成所述宽度曲线5。其中，t为常数，比如t＝0.14。若芯材模型2的横截面4为变截面，则获取芯材模型2的多个横截面4，并输出s1、s2、s3、
…
、sn，然后依次获得w1、w2、w3、
…
、wn，以芯材模型2的长度曲线为x坐标，根据w1、w2、w3、
…
、wn在坐标系中构建出宽度曲线5。y即表示，在芯材模型2不同的长度位置的目标宽度。
69.请参照图11至图13，在一实施例中，所述根据所述宽度曲线5得到所述目标形状7，包括：
70.s31、将所述宽度曲线5投影到所述x轴上形成投影直线6；
71.s32、将所述宽度曲线5和所述投影直线6连接封闭得到所述目标形状7。
72.根据目标形状7获取预浸料，然后将预浸料加工成筋条芯材，并将筋条芯材填充在筋条的三角条形区域，得到填充后的成品筋条8。
73.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围内。
技术特征：1.一种筋条芯材的制造方法，其特征在于，包括：获取芯材模型；根据所述芯材模型得到目标形状的宽度曲线；根据所述宽度曲线得到所述目标形状；根据所述目标形状获取预浸料；将所述预浸料制成所述筋条芯材。2.根据权利要求1所述的筋条芯材的制造方法，其特征在于，所述获取芯材模型，包括：构建筋条模型；获取所述筋条模型表面的轮廓面，将所述轮廓面朝所述筋条模型内部偏移，分割得到所述芯材模型。3.根据权利要求2所述的筋条芯材的制造方法，其特征在于，在构建筋条模型后，还包括：将所述筋条模型表面的轮廓面延伸预设宽度。4.根据权利要求1所述的筋条芯材的制造方法，其特征在于，所述根据所述芯材模型得到目标形状的宽度曲线，包括：沿所述芯材模型的长度方向，依次获取所述芯材模型的横截面；根据所述横截面获取所述宽度曲线。5.根据权利要求4所述的筋条芯材的制造方法，其特征在于，根据所述横截面获取所述宽度曲线，包括：根据以下公式计算所述目标形状的若干个目标宽度，w＝s/t，其中，w为所述目标宽度，s为所述横截面的面积，t为所述预浸料的厚度；以所述芯材模型的长度曲线为x坐标，以所述目标宽度为y坐标，将各所述目标宽度依次连接形成所述宽度曲线。6.根据权利要求5所述的筋条芯材的制造方法，其特征在于，所述根据所述宽度曲线得到所述目标形状，包括：将所述宽度曲线投影到所述x轴上形成投影直线；将所述宽度曲线和所述投影直线连接封闭得到所述目标形状。
技术总结本发明涉及一种筋条芯材的制造方法，包括：获取芯材模型；根据所述芯材模型得到目标形状的宽度曲线；根据所述宽度曲线得到所述目标形状；根据所述目标形状获取预浸料；将所述预浸料制成所述筋条芯材。根据芯材模型得到目标形状的宽度曲线适应了三角条形区域各处横截面面积的变化，因此，当根据宽度曲线得到了目标形状，并根据目标形状得到预浸料时，预浸料制备的筋条芯材填充在三角条形区域，使得筋条芯材和三角条形区域之间不存在空隙，筋条芯材和三角条形区域的配合精度更高。材和三角条形区域的配合精度更高。材和三角条形区域的配合精度更高。
技术研发人员：姚锋 黄威 周佳慧
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/7/5
