“理工结合”——杜善义院士谈哈工大复合材料研究所的特色科研

“从整个发展来看，哈工大应该走‘理工结合’的科研道路，而且应该是有哈工大特色的‘理工结合’。”在谈到哈工大应如何加强基础科学研究时，杜善义院士如是说。哈工大复合材料研究所(以下简称研究所)正是因为走了这样一条理工结合、相互促进的特色科研之路，才有了今天的成就。按照过去的思路，理科为主的学校主要培养以基础理论见长的科学家，工科为主的学校则主要培养以工程应用见长的工程师。对此，杜院士并不完全同意：“只走理科的路子，完全脱离工科，不见得能培养出好的科学家，而光按照工科的路子，完全脱离理科，也不见得能培养…     

大型飞机结构复合材料相关技术基础

国内飞机环氧树脂基复合材料在30多年的发展历程中,在材料、设计、制造、检测等工程链方面积累的工程应用经验和所形成的标准规范,可为大型飞机复合材料结构应用的扩大提供有益的借鉴。     

先进复合材料格栅结构与大型飞机

复合材料低成本制造技术是先进复合材料格栅结构能否广泛应用的关键.目前,以混合工艺法、模具膨胀工艺和拉挤一互锁及其增强改进工艺为代表的工艺方法已经取得较大的成功和应用,我们应该继续研究可靠性高、可重复性强和自动化的成型工艺方法,引进和发展大型AGS结构的自动化生产设备.     

大型飞机复合材料主结构的设计与发展

近几年,国外对低成本、高性能复合材料结构在大型飞机上的工程应用进行了广泛深入研究,取得了大量有工程应用价值的研究成果,具体体现在新设计飞机主要承力部件大量应用先进复合材料结构,如A380复合材料中央机翼、A400M复材翼面与机身、波音787复合材料机翼等。     

大型飞机复合材料结构相关成型工艺方法评述

成型工艺方法是大型飞机复合材料结构研发需要面对的主要技术问题之一.对于具体的结构目标,成型工艺方法的选择将直接影响复合材料的应用效益.     

大型飞机复合材料双曲面组件的装配

阐述了产品生产中,通过可预见性的模型计算与数字拟合装配、气动外缘公差尺寸链的分析,制定零件公差状态、调整工装设计补偿量、进行数字化工程数据控制,进而在装配过程中采用多种数字化手段:如激光跟踪仪的使用,CATIA的现场数字拟合产品零件最优装配等,进行数字装配时的工艺补偿.此种装配方案能够减少或避免干涉,确保按规范要求顺利完成复合材料结构件的装配;降低了组件的超差率,从而节省产品的生产成本;减少了装配过程中的误差累积,能够把产品的气动外形控制在设计要求公差的十分之一.     

飞机先进复合材料结构装配协调技术研究现状与发展趋势

先进复合材料自20世纪70年代就以比重小、强度高、疲劳性能好等优点在飞机中得到应用,大型客机大量采用先进复合材料结构已经成为航空领域发展的重要态势。随着先进复合材料在新机结构上应用比例的大幅度提高,更多的复材装配协调与应力控制的问题因此产生,复材构件装配协调与应力控制技术已成为我国飞机制造的关键技术之一。在总结先进复合材料装配协调技术研究现状的基础上,分析了飞机先进复合材料装配协调、应力控制技术的发展趋势,以对我国飞机先进复合材料装配协调理论与技术提供借鉴。     

飞机复合材料结构的修理技术

重点介绍了飞机复合材料结构的两种修理方法及其运用范围，指出了一些修理技术中尚待解决的问题。     

复合材料飞机结构的适航验证

复合材料在民用飞机上的应用始于70年代中期。1978年7月10日FAA颁布了咨询通报AC20-107“复合材料飞机结构”,这是有关复合材料的第一个适航规范。波音727飞机的升降舵、L-1011飞机的副翼和波音737飞机的平尾都是根据这一规范进行设计和适航审查的。经过不断实践和积累经验,FAA于1984年4月25日颁布了新的咨询通报AC20-107A“复合材料结构”,明确了对冲击损伤的验证要求、损伤无扩展概念及湿热环境下的验证要求。它是民用飞机复合材料结构进行适航符合性验证     

DA40飞机复合材料结构的修理

介绍了DA40飞机复合材料结构损伤的检测方法、分类等级,总结了修理材料的选择和使用原则,详细介绍了修理中采用的贴补、固化、表面处理工艺,并以2类、3类损伤的修理为例介绍了修理的一般流程。     

大型民机机体结构用复合材料分析

复合材料以其性能可设计性、结构成型与材料形成的同时性、对环境因素(温度、湿度、冲击等)的敏感性和破坏模式的多样性,形成了设计是主导、材料是基础、制造是关键、检修是保证、目的是应用的对于各方关系的25字描述.     

大飞机复合材料结构制造和检测技术

超混杂复合材料技术在国内还处于研发阶段,若要用于大飞机的制造上应从多方面着手,合理避开产权侵犯风险。热塑性复合材料目前在大飞机上的用量较少,专利不多,这就给国内有了原创的机会,有关院所可以根据实际情况抓紧攻关,尽早形成自己的专利。     

大型客机机载系统技术发展趋势

B787和A380均采用了模块化综合航空电子技术、先进的功能系统和飞行控制系统等诸多新技术.这些飞机所采用的机载系统的技术水平代表了当今世界大型民用飞机机载系统技术的先进水平. 随着人们对民用飞机的飞行品质、安全性、舒适性和经济性要求的不断提高,民用飞机制造商将大量的新技术和新系统用于飞机制造中以满足民用飞机发展的需求,其中机载设备占有重要地位. 机载系统技术的先进性是体现大型飞机先进性的重要标志,其功能和性能直接关系到大型客机的飞行安全性和经济性,甚至关系到大型客机研制的成败.     

未来大飞机发动机的发展趋势

21世纪初,无论是在波音777客机上使用多年的PW4084、GE90、TRENT800发动机与在A380客机上使用不久的GP7000与TRENT900发动机,还是为波音787客机研制的GEnx与TRENT1000发动机,在耗油率、全寿命费用、污染物排放、噪声排放、可靠性与安全性等方面都已经取得了显著的进步.     

浅谈民用大飞机结构技术的发展

 在分析了世界上先进的大型民机发展和研究计划后,分析和总结了大型民用飞机结构技术发展的总体趋势。介绍了用于先进大型飞机中选材、结构设计、先进的制造技术、机构强度分析、防雷击技术的现状和趋势。结论是复合材料将代替金属结构,而金属结构的设计、制造也将随之发展,以解决采用复合材料带来的新挑战;先进的数字化结构设计和仿真正代替传统的图纸设计。相应的分析和仿真工具如CFD等将应用到数字化设计中,在新型飞机设计中,将大大减少试验并改善质量;一些新概念的结构将广泛应用到飞机结构中,如智能材料结构在机翼上的应用,以改善空气动力、飞机的气动弹性控制和结构的健康监控。     

大型飞机与复合材料

飞机结构的复合材料化已成必然的发展趋势,大型飞机结构的主体材料必将是复合材料而非金属已是不争的事实.