复合材料层间性能改善方法研究进展

纤维增强复合材料与传统金属材料相比,具有比强度大、比刚度大、可设计性强、抗疲劳、耐腐蚀等优点,已经广泛用于飞机、导弹、卫星等航天航空飞行器中.随着复合材料设计和制造技术发展成熟,先进复合材料在民用、军用飞机上的用量不断增大,发展到目前,新型飞机先进复合材料用量达到了50％左右.然而,其层间强度低和抗分层、抗冲击能力弱等问题随着其应用也逐渐暴露.     

先进复合材料在无人机上的应用及关键技术

无人机大面积采用先进复合材料,其用量已远超有人飞机。本文介绍了复合材料在无人机上的应用情况,阐述了复合材料用于无人机的比较优势,对无人机先进复合材料结构应用关键技术进行了总结与分析。     

先进复合材料构件成型模具和工装技术

近年来,先进复合材料在现代飞机上的用量不断扩大,已经成为铝、钢、钛之外的第4大航空结构材料.复合材料在A380中用量达总重量的25％,在B787中更是达到了50％,在A350XWB结构上的用量达到了52％.其中应用最多的仍然是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维等高性能纤维增强的树脂基复合材料,简称先进复合材料.其突出特点是构件在成型过程中,需要加热、加压和抽真空等工艺条件,材料成型和构件成型同时完成,其形位精度主要依靠相应的模具和工装来保证.市场对先进复合材料产品质量、性能、成本、周期等要求的不断提高,促进了先进复合材料工艺技术及其模具和工装技术不断创新发展.     

缝合技术在复合材料液体成型预制体中的应用研究

以碳纤维为增强体的先进复合材料与传统金属材料相比,具有比强度和比刚度高、可设计性强、疲劳性能好、耐腐蚀、便于制造大型整体件等优点.随着复合材料设计和制造技术的不断发展和成熟,先进复合材料在军、民用飞机上的用量也在不断增加.随着复合材料用量的增加,其制造成本过高的问题也愈发显得突出.由于在复合材料总成本中制造成本约占60％～70％,低成本复合材料技术成为当今世界复合材料领域开发研究的核心问题之一[1].低成本的成型工艺方法是今后复合材料应用研究的主要方向.树脂传递模塑(Resin Transfer Molding)、RFI (Resin Film Infusion)等复合材料液体成型技术自出现以来由于其工艺上具有成形效率高、成本低、污染小、适合成型大型复杂构件等优点而倍受人们的关注.     

高性能热塑性复合材料在大型客机结构件上的应用

先进复合材料已经成为大型客机的首选结构材料,其用量占机体重量的百分比更是成为衡量民机先进性的一项重要指标[1-2].目前,波音公司最先进的飞机波音787上复合材料用量占结构总重量的50％;而空客公司A350飞机上的复合材料用量也由原先的37％增加到现在的53％.尽管两大飞机制造公司对复合材料在飞机结构减重方面取得的效果表示满意,但仍对选择金属还是复合材料存在强烈抗争,对复材在飞机上用量的进一步扩大持谨慎的态度,原因是目前飞机结构上广泛使用的复合材料主要是热固性树脂基复合材料,其材料制造成本较高,且制造过程使用的预浸料/热压罐技术也非常昂贵.     

低成本复合材料技术的新进展(一)

对近年来发展较快的自动铺带技术、树脂转移成形、丝束铺放技术以及电子束固化技术等低成本复合材料技术的进展及其应用现状进行了综合论述。根据美国军民用飞机制造商及其主 承包商提供的信息表明：在先进复合材料结构件的成本组成中，材料占１５％，铺层占２５％，装配占４５％，固化１０％，紧固件５％，由此可以看出铺展及装配的比重占绝大部分。而且，在材料费用中，预浸料废品平均为４０％，占飞行成品的１／３以上，因此，目前的一些低成本复合材料技术的重点放在制备技术的优化上。 在过去３０年，复合材料的研究与开发重点放在材料…     

复合材料在飞机上的应用评述

目前,复合材料在飞机上的应用已非常广泛,但在20世纪90年代初复合材料市场曾一度陷入低靡,究其原因是由于复合材料设计制造的复杂性造成了成本壁垒,人们开始认识到只有重视性能和成本的平衡,才能使复合材料展现辉煌.随着复合材料先进技术的成熟,使其性能最优和低成本成为可能,大大推动了复合材料在飞机上的广泛应用.本文在介绍国外复合材料在飞机上广泛应用的基础上,对作为技术保障的数字化设计技术和先进制造技术进行了分析研究.     

GE航空复合材料无损检测产品创新不断

近年来,复合材料在飞机上获得了广泛应用。目前,西方国家军机上复合材料的用量约占全机结构重量的20％～50％,复合材料在民用飞机上的使用也以波音787“梦想”飞机和空客A350XWB为极致,均超过了50％的应用率。中国商飞研制生产的C919大型客机的复合材料应用率已接近15％,前不久交付的中央翼盒、襟翼部段,除金属肋外,全部采用了先进的中模高强碳纤维／增韧环氧树脂复合材料制造。     

无人机结构复合材料应用进展

先进树脂基复合材料在国外无人机上得到了广泛应用,国内先进树脂基复合材料在大型无人机上的应用才刚刚开始,与国外先进技术相比还存在不小差距,为满足未来无人机的高空、长航时、功能性、经济性等各种高性能需求,国内应积极地开展复合材料在无人机上各种关键技术的研究和应用。     

先进复合材料热压罐共固化技术的低成本工程

以热压罐成型技术为主制造的航空先进复合材料结构件在各类飞机制造上都不同程度进入了批量生产阶段,有的型号已生产了数百架份的先进复合材料结构件,并经过了十多年的使用考核,为进一步扩大先进复合材料在飞机上的应用提供了实用的工程经验.     

复合材料结构修理研究现状

简要介绍了先进复合材料结构修理的研究内容,较详细地评述了修理材料及其固化工艺,并对电子束固化技术用于复合材料结构修理的优势和可能出现的问题及解决途径进行了讨论。     

通用飞机与复合材料

随着先进复合材料及其加工技术的快速发展,在通用飞机制造领域,新型飞机开始越来越多地使用先进复合材料,统计表明,2007年通用飞机上复合材料用量,在总材料用量中占到了57%的比例。     

我国航空复合材料技术发展展望

概述了中国航空先进复合材料技术的现状和未来发展。现已形成一支从事复合材料构件材料、分析、制造、检测、维修等的科研与生产队伍。树脂基复合材料已用于飞机次承力结构，今后将进一步提高树脂基复合材料技术和应用水平，使复合材料在飞机结构重量中占较大的比例，并获得更好的减重效率。     

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。     

国内航空复合材料工程化应用相关问题探讨

先进树脂基复合材料具有比强度/比模量高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、结构尺寸稳定性好、便于大面积整体成型以及电磁性能可调等特点,已广泛应用于飞机结构.复合材料用量已成为目前衡量飞机先进性的一个重要标志.国外先进军机上复合材料用量约占全机重量的20％～50％,大型民用飞机用量已超过了50％.纵观国外复合材料工程应用的经验和做法,发达国家都是有步骤地逐一执行各项计划,开展务实而有效的预研工作,从而推动了复合材料应用的进展.     

前苏联结构用树脂基复合材料的开发与应用研究情况

新型树脂基复合材料用作结构材料,在军事上的应用已取得了很大进展。用复合材料取代金属材料后,可以使武器装备的质量减轻20％～40％,已经从初期用于非承力结构,次承力结构转入主承力结构件。在树脂方面进行了大量开发与应用研究并已取得很大进展。 从赴前苏技术考察发现,前苏联近年来     

复合材料结构用紧固件及机械连接技术

先进树脂基复合材料具有的较多优点使其在先进飞机上的使用量越来越大,但是由于材料本身结构特性的原因,使得复合材料结构在连接、装配、使用中易产生一系列问题,针对复合材料的特点及连接和使用中存在的问题,系统地阐述了复合材料结构使用的紧固件用的材料、各种结构用先进紧固件类型以及连接中需解决的具体技术问题。     

21世纪航空制造技术展望（三）

２１世纪航空制造技术展望（三）中国航空信息中心高柱，任晓华２．高韧性高热湿稳定性聚合物基复合材料制取与结构成形固化技术聚合物基复合材料以其比强度高、材料性能可以预先设计而在航空结构上广泛应用。目前聚合物基复合材料已占先进飞机机体结构用材的３０％左右，...     

一种有望用于下世纪航空复合材料的关键树脂

一种有望用于下世纪航空复合材料的关键树脂冷战结束后，各国国防开支缩减，加之市场竞争日趋激烈，降低成本，特别是降低制造成本已成为今天先进复合材料工业的主要任务，复合材料技术的发展重点已从研究新材料转到了开发廉价的制造方法。因此，研究复合材料的新树脂，不...     

层压板胶接挖补修理应用研究

随着先进复合材料在民用飞机上的大量应用,对复合材料结构件的修理技术研究显得尤为重要。胶接挖补修理是一种成熟的层压板永久性修理方法,其中胶接斜面挖补修理工艺简便,在民用飞机中应用广泛,可用于修理损伤范围小于15%零件表面积的分层、脱粘、多余孔等缺陷。工程上一般采用静强度计算方法对修理后零件的强度性能进行评估。在对复合材料层压板零件进行胶接斜面挖补修理及强度计算分析后,结果表明修理及其静强度评估方法的工程应用可行。