民机复合材料制造成本分析与控制

在追求先进性和经济性的过程中,越来越多的复合材料在各类民机主承力或次承力结构上得到应用,然而复合材料高昂的制造成本成为其进一步扩大应用的重要阻碍. 针对复合材料的成本控制,国内外提出了复合材料低成本制造工艺,大多为非热压罐成型工艺,包括液体成型(LCM)工艺等.但液体成型工艺由于技术成熟度等原因,在民机领域的应用还需开...     

复合材料在民机应用中有关适航问题的探讨

对民机适航审定和取证中涉及材料和复合材料的有关内容进行了介绍,对美国与复合材料应用相关的适航审查技术要求和程序要求及其发展演变趋势进行了综述,以期为我国复合材料在大飞机上应用的适航思路提供借鉴.     

民机复合材料的适航审定浅析

FAA的咨询通告AC20-107是多数民机复合材料构件进行审定验收的依据。世界上普遍采用的“积木式方法”使复合材料的设计和适航审定趋于准则化,可以保证安全、减少风险、降低成本。     

民机复合材料油箱维护口盖研究

复合材料作为一种优良的航空材料,具有比强度高、比刚度大,材料力学性能可设计等优点。复合材料油箱结构因制造性和维护性要求需要开维护孔,需要安装合适的油箱口盖结构。通过中央翼复合材料油箱口盖设计并开展制造工艺研究,对民用飞机复合材料油箱口盖结构设计提供技术支持。     

大型民机复合材料机翼结构设计与分析

大型客机强调安全性、经济性、舒适性和环保性,这些性能上的高要求决定其对复合材料需求的迫切性和必然性.本文基于CJ828双通道宽体大型民机的设计方案,对全复合材料机翼结构进行了详细的总体设计并完成相应结构分析.根据CJ828飞机机翼的结构特征和飞行受力情况,用工程估算方法估算出机翼主承力结构几何尺寸,然后进行结构尺寸优化.对机翼蒙皮,翼肋复合材料层合板给出具体的铺层设计,建立机翼主承力翼盒有限元模型.基于HYPER-WORKS软件平台完成对机翼的静强度分析,并与金属机翼进行性能对比分析.后续完成机翼结构的固有频率计算,最后完成了机翼结构的模态瞬态响应分析.对实际工程中复合材料机翼结构设计有一定的设计参考价值.     

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.     

复合材料泡沫夹层结构在民机中的应用

在飞机设计中要求设计的构件不但要做到尽可能的轻而且要不损失强度.这是对设计人员的最大的挑战,这就要求所设计的薄壁结构在承受拉、压及剪切载荷的综合作用下不失稳.在目前过去传统的飞机结构设计方法仍然在一些范围内使用,通过用长桁和肋/框组成纵、横向加强件来提高板的稳定性.实际上,在飞机设计中某些次结构也可以使用夹层结构设计来满足强度、刚度的要求.夹层结构的夹芯现在通常采用蜂窝或者泡沫芯材.     

典型民机复合材料损伤分析及敲击检测

只有充分研究民机典型复合材料损伤机理,才能在复合材料的应用中最大限度地减少和避免其损伤,并且为复合材料的损伤修理奠定基础.通过对民机典型复合材料损伤的研究,分别从材料、设计、结构、制造与使用等方面入手,通过细观破坏机制阐述了层合复合材料的损伤.对部件的检测进行理论分析,找到易损伤位置,采用微观破坏机制运用敲击检测法对胶接复合材料就行了损伤检测,验证了二者的结合可提高检测效率及准确率.     

民机复合材料典型结构件检修间隔的概率分析

民机复合材料结构在服役过程中的损伤主要来源于意外冲击,会大幅度降低结构强度,影响飞机安全.以某型飞机外翼为例,考虑运行过程中意外冲击损伤的产生、载荷超限和维护过程中损伤的漏检等因素,采用概率分析方法对结构失效概率进行分析,并计算详细目视检测方法对应的检修间隔.结果表明,计算得到的检修间隔略大于工程实际中"4C"值.此概率分析方法用来确定复合材料结构件检修间隔是可行的,并可以实现检修间隔的动态化调整.     

民机机头复合材料风挡结构鸟撞分析

在鸟体撞击风挡结构过程中,鸟体与风挡结构撞击相对速度很大,呈现出流体特性,属于典型的流固耦合瞬态冲击动力学问题。首先针对文献中的鸟撞铝板试验采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)流固耦合方法进行了分析,对计算方法与鸟体模型进行了验证。然后建立了包括风挡玻璃、风挡骨架以及蒙皮在内的民机全尺寸风挡结构抗鸟撞动响应分析的有限元模型,进行了鸟撞数值模拟,其中风挡骨架与蒙皮采用复合材料。全尺寸的复合材料风挡骨架目前还没有应用到民机上,因此,对复合材料风挡结构的研究是很有意义的。     

民机直接维修成本系统动力学仿真研究

以民用飞机直接维修成本为研究对象,分析了成本产生的因果关系,绘制了存量流量图,建立了存量、流量、辅助变量、常量之间的关联方程以及确定其初始值;在确定模型合理的基础上,分析了模型的计算结果,并通过调整模型的参数来观察模型结果的变化以确定最优策略,为决策者提供决策支持。分析结果表明,仿真方法具有一定的实用性。     

复合材料整体结构在大型民机上的应用

复合材料整体结构一般指一次成型的大型复杂复合材料结构,如机身舱段、翼盒、整体油箱、大梁和加强框等.大面积整体成型是复合材料独有的优点,是目前世界上复合材料领域重点发展的关键技术.     

民机内饰用阻燃环氧树脂及复合材料性能研究

合成一种无卤阻燃环氧树脂,并采用热熔法预浸工艺制备出玻璃纤维织物增强环氧树脂预浸料。通过DSC、流变仪等手段对树脂性能进行表征分析。将树脂与玻璃纤维织物进行复合制备预浸料并通过热压罐成型工艺制备复合材料,对复合材料的力学性能和阻燃性能进行表征分析。结果表明:该无卤阻燃环氧树脂及预浸料具有良好的工艺加工性,用其制备的复合材料试验件具有良好的力学性能和阻燃性能,垂直燃烧/水平燃烧、热释放速率、烟密度、烟毒性各项性能均可满足CCAR等适航标准的要求。     

一种民机装饰用阻燃复合材料的研究

酚醛树脂是一种自身具有较好阻燃性能的树脂 ,但是它的固化产物性脆 ,固化工艺性较差 ,因而其用途受到了一定的限制。本文对酚醛树脂进行了改性 ,并制成玻璃纤维 /酚醛复合材料。重点对该复合材料进行了燃烧性能、烟密度、氧指数和燃烧后所析放的气体等进行了实验 ,并采用红外光谱、热失重动力学和扫描电镜等方法对其阻燃机理进行了分析。同时对其力学性能还进行了研究。结果表明 ,这种改性酚醛树脂体系的复合材料不仅具有非常好的阻燃性能 ,而且还有良好的力学特性 ,可用作民机内装饰材料     

从新型民机选材看复合材料的应用之路

复合材料的用量曾是波音787与空中客车A350XWB宽体客机市场竞争的焦点之一。首先推出的波音787结构复合材料的用量高达50％,随后的A350XWB则达到了52％。按照这一趋势,当年甚至有分析家指出,未来窄体客机结构复合材料用量将会达到65％以上。     

我国大型民机复合材料产业的钻石模型分析

复合材料是确立我国大型民机产业竞争优势的重要因素之一。首先,梳理了大型民机复合材料产业上游、中游和下游的细分行业。随后,采用钻石模型,从六个维度对我国大型民机复合材料产业竞争力进行了分析,包括：1)资金、软硬件和人才队伍等生产要素的优势和不足;2)我国民航运输业、大型民机制造业的巨大市场需求;3)我国大型民机复合材料产业链的健全和快速发展;4)国内飞机主制造商的资源整合及国外主制造商的战略举措;5)国家和地方的政策支持;6)大型民机复合材料应用和产业发展的发展机遇等。最后,根据钻石理论,基于我国大型民机复合材料产业现状分析,从“政用产学研”五方面,提出提升我国大型民机复合材料产业竞争力的建议措施。钻石模型可以为我国大型民机复合材料产业规划制定和相关研发企业决策提供指导。     

民机工艺标准体系构建探讨

分析了民机研制过程中工艺标准的国内外现状,提出了民机工艺标准体系构建的原则,确定了民机航空行业级工艺标准体系框架并简要介绍了体系包含的主要内容,提出了基于5个维度的标准项目确定方法,研究了民机工艺标准化工作的应对策略,同时分析了标准制定时可能存在的问题及解决途径。     

大型民机复合材料整体油箱表面防护分析与设计

基于腐蚀环境和防护要求,对民机整体油箱腐蚀产生的原因进行了分析,并以此为基础,结合复合材料结构特点,阐述复合材料整体油箱材料相容性、结构防腐蚀表面处理要求和油箱积液控制的设计方案。     

大型民机复合材料整体油箱雷电、静电防护设计

复合材料的电性能相比铝、钛合金之类的金属材料差别很大,且是各向异性的。其有效电导率比金属材料小得多,用复合材料制成大型飞机蒙皮后,将大大降低蒙皮隔离外部电磁场的屏蔽效能和传导电荷的能力。复合材料整体油箱在雷电、静电防护及电荷传导以及油箱内设备电磁防护设计方面不同于金属材料,有其特殊的设计要求和方案。     

国产民机差异化服务模式探讨

通过了解民机客户服务的重要性及全寿命周期的特点,探究波音和空客的服务模式,并在充分对比国内外民机服务模式的基础上,提出了国产民机差异化服务模式,并利用国产民机在非洲的实践验证了差异化服务模式的可实施性和优越性。