航空民用飞机复合材料研究方向

来源 :第17届全国复合材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wkz_wkz123
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复合材料是除铝之外最重要的航空和航 天材料。由于它们具有轻质的优点,在过去40 年其在 民用飞机结构重量中所占的份额超过15%,在直升飞机 和战斗机结构重量中所占的份额超过50%。除了它们 的高刚度和强度之外,复合材料在其它性能方面的巨大 潜力是其成功的另一个理由。比如限定其各向异性的 特性、集成传感器或致动器于其中的能力、高结构阻尼 和优良的疲劳性能是其典型的优点。 然而, 还是存在着妨碍复合材料更广泛应用的一 些缺点。材料成本过高,加工程序费时且包含大量的手 工作业, 而且对材料不均一和各向异性的特性仍然认 知欠缺。本文目的是交流经验,以便确定解决办法或明 确共同的研究方向。
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复合材料的高温使用性能,尤其是界面耐 温性,是复合材料结构长期服役的一项重要指标。本文 采用单丝断裂能量法考察了三种碳纤维/ 环氧树脂复 合材料在室温到130℃界面断裂能的变化规律,并结合 FTIR、TGA 和DSC 等测试手段分析了上浆剂对界面耐 热性的影响。结果表明:不同碳纤维复合材料的界面耐 热性不同,主要是由纤维表面上浆剂不同造成的;界面 耐热性由上浆剂和基体树脂相互扩散后形成的固化产 物
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文章对MBD 模式下复合材料的材料信 息、铺层信息、铺贴顺序信息、铺层边界信息、固化后的 实体信息及其它工艺要求信息的表达方式进行了详细 的论述;同时对不同部门针对不同信息的不同获取方式 进行了论述。在设计环节与制造环节间引入“复合材料 制造数据集”数据,“复合材料制造数据集”用于支持将 设计信息转化为制造部门的通用的制造信息供制造部 门不同的专业分别完成工装设计、铺层数控下料、工艺 规程编制、铺
在某型机垂尾设计中,垂直安定面和方向 舵分别采用整体共固化技术。复合材料共固化技术的 应用,最大限度的减轻结构重量,减少零件数量。本文 全面阐述垂直安定面、方向舵共固化成型方案制定、设 计选材、设计许用值、铺层设计、强度分析、试验等方面 内容。
有限元的精细化设计是当前有限元发展的 一个方向。这篇文章通过某一特定结构的粗模型和精 细化模型的比较,发掘精细化模型在飞机机身结构分析 中的运用。展现了精细化模型的计算精度及在机身结 构强度计算时的优势。
研究了复合材料结构冲击损伤的特点、表 征方法及评定冲击损伤的试验方法,尤其是从原材料的 角度,通过试验的手段研究了基体、纤维、基体与纤维的 匹配性、碳纤维延伸率、树脂的含量等对复合材料结构 冲击后压缩性能值的影响,给出了改进措施并通过了试 验验证,为复合材料的制造以及结构强度设计提供了参 考。
基于结构失效概率提出了一种用于民用 飞机复合材料结构损伤容限的概率分析方法。方法考 虑了民用飞机复合材料结构受意外损伤的发生概率、维 护检查中损伤检出概率、载荷的发生概率等不确定性因 素。在满足结构失效概率不大于许用失效概率前提下, 利用此方法通过优化可以计算得到复合材料结构对应 检查方法的检查周期。利用提出的方法可预测复合材 料结构在给定冲击能量下的凹坑深度和损伤面积等表 征损伤程度的物理量和冲
建立了压电材料和弹性材料的界面断裂的 有限元分析模型,运用ANSYS 分析软件数值模拟界面 裂纹的扩展过程,得出了不同情况下界面裂纹附近的应 力分布和变形。
复合材料烟道的电绝缘性可能导致静电放 电(EDS) 现象,产生的火花会威胁施工人员安全或成为 易燃树脂基体点火源。添加石墨填料能够降低材料电 阻率,文中讨论了石墨含量、偶联剂用量及处理方式对 电性能影响,分析了材料电阻- 温度特性、多次升温重 复性和长时间作用稳定性,认为经10Wt% 左右石墨填 充体系能很好地满足静电防护要求。
本文通过对国内、外航空复合材料在飞机、 发动机的材料应用现状、技术水平进行了介绍,重点在 基础材料研究、复合材料部件研发生产模式和专业化生 产布局等方面,对国内外航空复合材料产业现状进行分 析,针对我国航空复合材料发展面临问题,提出产业发 展的建议。