研制中的主要宇航飞行器结构

加里福尼亚州的帕罗-阿尔托-Aeronu-tronic 福特公司正在研究主要结构完全采用复合材料制造的宇航飞行器——可能是石墨织物,石墨短纤维和 Kevlar 纤维的混合结构。自1970年以来,Aeronutronic 西方研制实验室(简称 WDL)分部在宇航飞行器结构上已采用了石墨/环氧材料。在开始广泛使用石墨之前,WDL 为国家航宇局/国家海洋和大气局制造的同步气象卫星上,除使用了一些石墨来加强次要结构外,大部分采用玻璃纤维。后来生产的同类卫星,即现在的GOES(地球同步应用环境卫星)已用 Kevlar和石墨纤维取代玻璃纤维材料。     

环氧树脂/石墨纤维预浸料的化学技术条件

由于碳(石墨)纤维增强环氧树脂复合材料作为结构材料日益扩大在宇航工业上的应用,对制作碳(石墨)/环氧复有材料的主要原材料环氧树脂/石墨纤维预浸料制订必要的技术条件成为当务之急。美国洛克希德(LockLeed)公司发现,环氧树脂/石墨纤维预     

航天飞机轨道器采用氧化硅绝热材料

在载人航天飞行器上采用耐高温可重复使用的氧化硅绝热材料和在战略导弹上采用石墨环氧编织物业已列为洛克希德导弹与航天公司材料研制的重点。称做 LI—900的全氧化硅绝热材料,将用于国家航宇局/洛克威尔国际公司航天飞机轨道器的80%表面防护。在再入大气层时,轨道器的表面温度予料可达600℉至2300℉这种绝热材料将采用涂层瓦片结构,对于600℉至1200℉和1200℉至2300℉的不同温     

石墨/铝复合材料显微组织的研究

石墨/铝复合材料具有较高的比强度和比刚度,是用于宇航领域的理想材料。 石墨/铝复合材料的显微组织将直接影响其力学性能。为了探讨石墨纤维与铝基体之间的结合机制,揭示石墨/铝复合材料显微组织与宏观力学性能之间的内在联系,有必要对石墨/铝复合材料的显微组织,尤其是石墨纤维与铝基体界面区域的显微组织进行深入的研究。     

钛工业指望着B-1轰炸机的应用

美国钛金属公司钛迈特分部正在指望美国国防部决定生产空军/洛克威尔公司的B—1重型轰炸机,因为每架飞机结构将使用价值大于700,000美元的56.70吨钛材,加上发动机将使用价值100,000多美元的7.98吨钛材(备件除外)。不过,该公司在宇航工业衰落时出现严重赤字的情况下,为保持钛的销售额连续上升,正在力图扩大民用市场。     

复合材料登机舱门结构的设计研究

登机舱门作为飞机的重要运动部件,目前主要采用金属材料,具有很大的减重潜力。为了研究复合材料用于登机舱门结构设计的可行性及其关键问题,按照适航规章及复合材料结构设计要求,在国内首次开展复合材料登机舱门结构的设计与分析:首先采用有限元模型对三种舱门结构方案在设计载荷下的应变情况进行分析,优选设计构型方案;在此基础上,采用整体-局部单钉模型方法对优选的构型方案进行强度分析。结果表明:复合材料用于登机舱门结构设计是可行的。研究结果可为复合材料登机舱门结构的工程化设计提供一定参考。     

新型复合材料在納托Ⅲ卫星上的应用

飞歌——福特公司西部发展试验室分部目前正在为北大西洋条约集团制造三颗同步轨道卫星。卫星为一圆柱型,直径7呎、高11呎,卫星天线系统的绝大部份结构使用了新型高聚物复合材料和蜂窝夹层结构。本文叙述了该卫星的复合结构和所用的材料及其制造方法。     

内埋弹舱舱门气动特性研究

在高速风洞中对内埋弹舱舱门气动特性进行了试验研究,给出了马赫数等于0.6时的静/动态试验结果。静态试验结果表明:舱门表面存在较强的气动噪声,其前缘附近的声压级与舱底最大声压级量值相当;舱门气动载荷随舱门开启角度变化剧烈,δ≈30°时舱门气动载荷最大。动态试验结果表明:舱门开启/关闭过程中的气动载荷随St数变化明显;舱门开启与关闭过程中的气动载荷存在显著差异。     

聚合物基与金属基复合材料的进展及应用

文章在概述了石墨/环氧和金属基复合材料的发展和应用的基础上,重点介绍了高温聚酰亚胺基复合材料的研制情况及应用前景,以及作为新一代金属间化合物基复合材料的铝的金属化物基复合材料的研制情况。     

单向石墨／环氧复合材料的纯水射流切割及磨料水射流切割

单向石墨／环氧复合材料的纯水射流切割及磨料水射流切割１前言石墨／环氧是一种高弹性模量的聚合物基复合材料，由于质量轻、强度高开始在航空航天和汽车工业中广泛应用。在零件的形状和精度难以直接用模具制造出来的情况下，机械加工是唯一可行的方法。但是加工复合材料...     

异形截面碳纤维及其对复合材料力学性能的影响

介绍一种异形截面碳纤维,并对其环氧复合材料的力学性能进行研究.对该碳纤维表面特性和本体结构及碳纤维/环氧复合材料的常规力学性能、破坏模式和纤维堆砌方式进行初步分析,并与T300碳纤维及其环氧复合材料进行比较.结果表明,与T300相比该异形截面碳纤维的截面为"腰"形,表面光滑,化学活性差,石墨化程度低,但其比表面积大,对液体的浸润性能好;异形截面碳纤维/环氧复合材料的力学性能达到或者接近T300环氧复合材料;异形截面碳纤维与树脂基体的界面结合较弱,纤维在材料中的分布均匀性差.     

客机复合材料APU舱门结构设计及分析

按照结构布局、适航要求及APU门载荷水平,对复合材料APU舱门结构进行设计研究.为满足防火要求和闪电防护要求,选择先进碳纤维复合材料和泡沫芯材,设计了一种复合材料夹层结构.利用有限元模型对夹层结构在气动载荷和风载作用下进行应力和位移分析,得到应变云图和变形云图,分析说明该夹层结构设计满足设计要求.通过对B737飞机APU舱门结构研究和重量提取,进行重量等效对比分析,结果表明该复合材料夹层结构比金属结构重量轻25.8％,减重效果明显.     

碳纤维复合材料在卫星上的应用趋势

碳纤维复合材料已成为应用技术卫星的主要结构材料。本文分析了这种发展趋势的必然性,并指出了石墨/环氧复合材料将是选用的基本材料,提高该复合材料制品的实际使用性能是非常必要的。     

企业动态

开拓欧洲市场 加强与空客合作 西飞转包生产A320飞机部件 在日前举行的巴黎航展上,西飞集团公司和中航技公司法宇航空客公司签订合同,由西飞集团转包生产空中客车A320飞机4个设备舱门和1项机身复合材料结构件,这5个项目的总交付量都在500多架份;同时还与法宇航空客公司续签了500架份的A300/310飞机检修门的转包生产合同;合同总额达到1100多万美元。     

适用于空间站构件用的复合材料管

本文根据空间站的环境特点,分析介绍了适用于空间站构架用管子的设计、材料选择及在空间站环境中的稳定性。石墨/环氧复合材料是适宜的管子材料。     

舱门类结构的约束载荷求解方法研究

计算舱门类结构强度时,通常不考虑与其连接的锁、锁接头及周边结构、拉杆、拉杆支座的刚度,直接在舱门的细节有限元模型上将与锁接头、拉杆支座连接的位置约束位移。当舱门结构为静定结构时,采用这种方法计算出的锁载荷、拉杆载荷是准确的,但通常舱门类结构为高度静不定结构,高度静不定结构的约束载荷与其支持结构的刚度有直接关系,所以,在计算高度静不定的舱门类结构强度时,必须考虑舱门支持结构的刚度。文中重点讨论舱门类结构的锁、拉杆结构的约束载荷计算方法,在舱门的细节有限元模型中采用弹簧元、梁元简化模拟舱门支持结构刚度的方法,计算舱门的约束载荷。利用这种方法计算某型飞机舱门的锁载荷和拉杆载荷,并通过试验验证,证明该种方法有效,为计算舱门类结构的约束载荷提供一种更为简洁准确的方法。     

复合材料帽型加筋舱门结构 RF 成型工艺研究

舱门属于飞机上次承力结构,但由于其是运动部件,承受较大的气动载荷,必须要考虑到强度、刚度、气密、可靠性、表面质量等因素,在此基础上,还要求舱门质量尽可能轻。复合材料帽型加筋结构壁板因其刚度大,。结构整体性好等优点,使其在飞机舱门结构上得到应用。文中采用自动缝合RF 工艺,完成缝合预成型体制备、RFI 工艺树脂流道设计等关键技术,实现了帽型加筋舱门结构件的一次整体成型。     

纤维状态对碳-环氧复合材料性能的影响

碳纤维具有质地柔软、热稳定性好、耐腐蚀、尺寸稳定性好、比强度、比刚度高等优良特性,因而它是宇航飞行器应用的最有希望的工程材料之一。 我们可以用选择增强材料的品种(即纤维种类)和铺层方向来满足结构材料的设计要求。由于影响碳-环氧复合材料性能的因素很多,本文只对在固定基体成份为环氧648+BF_3·MEA情况下的纤维状态对碳-环氧复合材料性能的影响进行讨论。以便对碳-环氧复合材料进行进一步的研究和应用。     

空间站用石墨／环氧桁架的制造和试验

本文评述用于空间站的石墨/环氧桁架结构,其中包括空间站的设计要求、制造工艺及复杂材料铺层,同时也介绍了复合材料管件的保护涂层和长期热交变试验。     

多向铺层碳/环氧复合材料特性及声发射分析

 本文对六种多向铺层的碳纤维增强环氧复合材料的拉伸破坏性能进行了研究,并采用声发射技术监测其损伤扩展过程,分析了它们的破坏机理。 新型的高性能碳纤维增强环氧复合材料应用于宇航、机械及体育器具等,由于工作条件及受力情况是复杂的,采用多向铺层才能满足受拉、压、弯、剪、扭等不同载荷的分别组合,具体铺层设计要针对主要承力情况来确定。多向铺层复合材料的损伤破坏比单向铺层的情况复杂,更需要采用试验的手段来研究它们的力学性能和破坏机理。在非破坏性测试中声发射技术的特点在于能够配合加载装置在进行试验过程中检测并记录复合材料的破坏过程,而且不移动探头的位置即可监测材料的较大区域,因此应用愈来愈多。声发射技术是利用材料或构件受力变形或损伤过程中应变释放产生弹性波这一原理来检测材料的缺陷、退化和破坏,评定材料的性能。声发射技术可以检测复合材料的剪切破坏及拉伸屈服破坏、分层及纤维断裂、粘接强度等。 本工作对六种多向铺层碳/环氧复合材料（包括0/90、±45°、30/60和三种碳布）进行拉伸试验,确定了它们的强度、模量、最大应变率及泊松比,给出六种不同铺层的应力应变关系以及声发射信号量的关系。采用声发射技术配合显微镜观测手段分析不同铺层的碳/环氧材料的声发射表征