大型复合材料壁板成型技术

复合材料以其高比强度、高比刚度、可设计性强、易于整体成型等优点,在航空业广泛应用,是航空四大结构材料之一,已成为航空产品换代式的标志.随着技术的发展,复合材料的航空应用日益广泛,尤其是大尺寸整体成型的复合材料制件越来越多.大型整体化的复合材料壁板会起到较好的减重效果,明显提升飞机的整体效能,如航程、挂载等;可提高机体结构强度和疲劳寿命,使机体结构的整体性更好;可简化装配工艺,装配型架更加简单,紧固件、零件数量也大大减少.目前国外在军、民机上已大量应用大尺寸复合材料壁板,如机翼壁板、机身壁板等,相关的成型技术也比较成熟,实现了机械化、数字化,具有规范化的材料体系、设计体系、工艺体系以及检测体系.     

大型碳纤维复合材料壁板轮廓数控铣削工艺技术

碳纤维复合材料(CFRP)是以碳或者石墨纤维为增强体的树脂基复合材料,具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点.碳纤维复合材料与钢材相比其质量减轻75％,而强度却提高4倍,其卓越的性能带来了其在航空航天领域的大量应用.碳纤维增强复合材料在大型民机机体结构上的大量应用已经是现代大型民机的显著特点之一,复合材料用量占机体结构重量的百分比从空客A380的22％(另有GLARE材料占3％)到波音787的50％,再到空客A350XWB的53％,这标志着复合材料已成为现代大型民机首要结构材料,结束了以铝合金为主的机体结构选材时代.     

基于无线传感器网络的航空结构冲击监测的冲突消解方法

<正>复合材料以其比强度高、比刚度大、抗疲劳性能好及材料性能可设计等一系列优点,在航空、航天、汽车等工程领域得到了日益广泛的应用,尤其是在军用、民用飞机上已开始越来越多地使用先进复合材料结构,波音787客机上的用量已高达50%。然而,层合板复合材料在服役过程中不可避免地要承受各种冲击,极易造成复合材料结构的内部损伤并导致其力学性能退化,承载能力降低。因此对航空复合材料结构进行冲击监测,确保结构的稳定性和     

大型复合材料构件数字化加工工装与装置的开发与应用

复合材料是由2种或2种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合而成的一种综合性能优于原各组成材料性能、能克服单一材料缺陷的新型材料.根据材料的结构、性能或组成,复合材料可分为多种类型.其中,碳纤维/树脂复合材料(简称C/E复合材料)作为一种典型的先进复合材料,具有重量轻、模量高、比强度大和耐腐蚀等一系列优点,在诸如飞机机翼、大型运载火箭舱段、航天飞行器舱体等航空航天与国防军工产品的研制与生产中得到越来越广泛的应用.例如,波音787"梦想"飞机为大幅度减轻结构重量,大量采用了复合材料,所用复合材料占50％左右,提高燃油效率20％[1].     

民机复合材料成本探讨

复合材料具有比模量和比强度高,耐腐蚀、抗疲劳、可设计、工艺性好(复杂型面适应性强、可整体成型)等优点,近年来在工业界获得了越来越多的青睐.在航空领域,由于能够满足日益严苛的重量、力学性能和航线运营维护的要求,复合材料的用量更是已经成为飞机先进性的一个重要标志. 随着人们对大型客机安全性、经济性、舒适性、环保性要求的提高,对飞机结构提出了诸如减重等更多的迫切需求,这些需求促使复合材料获得了更为广泛的应用.欧美国家从上个世纪80年代便启动了很多科技计划来推动复合材料在飞机结构上的应用.例如,波音777复材用量占比达到10％,787达到50％;空客A380复材用量占比达到25％,A350XWB达到52％.通过复合材料的应用,飞机的舒适性和经济性都得到了显著改善.中国商飞作为世界航空界后起之秀,充分借鉴自研机型的经验积累,逐级加大复合材料用量,C919复材用量占比能达10％,CR929能达51％.     

基于骨架模型的复合材料结构设计研究

复合材料因其具有比强度高、比刚度高、可设计性强、抗疲劳性好、耐腐蚀等独特优点,在航空航天领域应用日益广泛.国外现代飞机复合材料结构设计在CAD/CAM和系统工程管理支持下,形成了综合考虑全寿命周期中设计、生产、使用和保障等各阶段要素的基于全寿命分析的并行工程关联设计方法.国内的复合材料结构设计目前普遍采用的二维图纸和三维数模结合方式,但由于三维数模与二维图纸转化的中间环节,工作中难免出现错误.     

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.     

影响纤维增强树脂基复合材料层合板疲劳性能的主要因素

纤维增强树脂基复合材料作为新型的结构材料,具有比强度高、比刚度大、质量轻、耐腐蚀、成型工艺性好、结构可设计等诸多优点,因此广泛应用于汽车、船舶、建筑、航空、航天等诸多领域[1-5],尤其是在航空航天工业中的应用日益增多.作为结构材料使用的复合材料疲劳问题早已引起了人们的关注,并进行了大量的试验研究和理论分析工作.在长期循环载荷的作用下,结构材料的力学性能会降低,导致构件出现故障或失效,特别是对于纤维增强树脂基复合材料来说,其树脂基体属于粘弹性材料,若发生蠕变或应力松弛,复合材料的强度和模量均会下降.     

复合材料缠绕接头压缩失效模式研究

<正>先进复合材料结构因其比强度高、比模量高、可设计性强等优良特性,在航空航天等领域得到了广泛的关注和应用~[1],复合材料的占比也成为评判现代飞行器先进性能的重要指标。随着复合材料的广泛使用,其连接问题受到越来越多的关注。主承力接头作为连接结构的关键部分,其应用价值不言而喻。比起金属接头,复合材料接头更易与整体结构融合,有利于提高结构的使用寿命。对其进行合理设计与分析是提升现代飞行器技术性能并有效降低整体结构质量的一项重要技术,如何设计出     

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.