航空复合材料修补-第一章概论

航空复合材料修补,冯志军,课程性质：专业任选课学时：16（1学分）考试方式：理论考试（开卷or闭卷？）参考书：1.陈祥宝编，复合材料结构损伤修理，化学工业出版社，2001年，第1版。TQ327/22.陈绍杰主编，复合材料结构修理指南，航空工业出版社，2001年，第1版。V257/5,第1章飞机复合材料的结构识别,本章教学目的：了解航空复合材料的基本知识。了解复合材料在飞机上的应用。掌握飞机复合材料结构的类型及识别。本章重点难点：航空复合材料在飞机上的应用，以及航空复合材料的结构类型。本章课时安排：2学时,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1复合材料在现代民用飞机上的应用,1.1.1复合材料的定义、命名及种类,第1章飞机复合材料结构的识别,复合材料的命名,常规：增强材料+基体材料+复合材料简化：缩写增强材料/（或-）缩写基体材料+复合材料碳纤维环氧树脂复合材料碳/环氧复合材料，碳-环氧复合材料,1.1.1复合材料的定义、命名及种类,第1章飞机复合材料结构的识别,复合材料的分类,1.1.1复合材料的定义、命名及种类,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.2复合材料的特性,比强度、比模量高可设计性强抗疲劳性能好抗腐蚀性能好减震性能好电性能好破损安全性好层间强度低冲击韧性差,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-军机,军机上复合材料的应用近况,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-军机,F-18复合材料的应用,F-18战斗机,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-军机,B-2复合材料的应用,B-2轰炸机,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-军机,F-35复合材料的应用,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民机,民机复合材料应用情况,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民机,波音777复合材料的应用11%,波音777,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民机,A-380复合材料的应用25%,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民机,A-350复合材料的应用52%,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民机,C-919复合材料的应用20%？,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-直升机,V-2245%,Tiger80%,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-轻型飞机,“星舟1号”全复合材料飞机,“旅游者号”100%,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-航天领域,战略导弹：弹头减1kg，射程增20km运载火箭：发动机，全复合材料巡航导弹：复合材料翼面，减重40%航天飞机：舱门、翼面前缘人造卫星：太阳能电池板、支架,战斧式巡航导弹用复合材料,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料的航空航天应用-民用发展,民用复合材料：体育休闲用品和工业应用，70-80%,复合材料体育用品,全复合材料电动车,复合材料高速列车,第1章飞机复合材料结构的识别,1.1.3复合材料在飞机上应用的发展趋势,复合材料在飞机上的用量日益增多应用部位由次承力结构向主承力结构过渡复合材料在复杂曲面构件上的应用越来越多构件向整体成型、共固化方向发展,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2飞机复合材料结构类型,按构造类型分：层合结构和夹芯结构。,层合结构,层合板,夹芯面板,机翼的梁、肋、壁板、盒段,机身侧壁板,夹芯结构,上面板,下面板,胶粘剂,胶粘剂,夹芯,操纵舵,扰流板,雷达罩,客舱地板,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构,层合板定义层合板是由若干层湿铺层或者预浸料铺层按照某种铺层设计以铺叠粘结的形式，经加温加压，固化而成的多层板材。,层合板的构造,湿铺层定义在工作现场，用树脂将干的纤维织布或者纤维浸渍后所形成的补片铺层。,预浸料定义预先浸渍了树脂的纤维或织布。,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构,单层板定义层合板中的任一铺层又称为单层板，是构成层合板的最基本的结构单元。固化后的厚度一般为0.1-0.3mm。,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构-铺层设计参数,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构-铺层设计参数,铺层取向与铺层角的示意图,铺层编号示例,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构-层合板的种类,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构-层合板的标记(1),第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.1复合材料层合板结构-层合板的标记(2),第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.2复合材料夹芯结构-蜂窝芯,蜂窝夹芯的构造,芯材：蜂窝芯、泡沫芯和波纹板芯。,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.3复合材料结构图样表达-铺层图和剖面符号,剖面符号,第1章飞机复合材料结构的识别,1.2.3复合材料结构图样表达,复合材料结构图样内包括：铺层编号、铺层取向、铺层图、铺层表、剖面符号和图样附注。,材料牌号或代号说明，具体内容以SRM说明为准；各种材料固化后的单层理论厚度及层压板的厚度公差；制件固化后的纤维体积含量及容差；纤维方向的偏差；制件空隙含量限制；允许的缺陷、损伤及其尺寸；表面防护的要求