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文档简介

碳纤维复合材料主要内容碳纤维碳纤维增强复合材料复合材料机翼设计内容12341碳纤维定义：

碳纤维是纤维状的碳材料,由有机纤维原丝在10000C以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料。其中，含碳量高于99%的称石墨纤维。2碳纤维的主要特性：a.密度小-1.5~2g/cm3,相当于钢密度的1/4、铝合金的1/2;b.强度、弹性模量高

-其强度比钢大4~5倍,弹性回复为100%；c.热膨胀系数小

-可以从几千摄氏度的高温突然降到常温而不会炸裂；d.耐高温和低温性好

-在30000C非氧化气氛下不熔化、不软化；3聚丙烯腈〔PAN〕碳纤维、石油沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三类。其中，PAN基碳纤维占据主流地位，产量占碳纤维总量的90%以上。物理性能碳纤维按原料分类4碳纤维力学性能5碳纤维增强复合材料碳纤维增强基复合材料是由炭纤维织物增强碳或石墨化的树脂碳以及化学气相沉积碳所形成的复合材料。目前使用得最多、最广泛的是树脂基复合材料6碳纤维增强复合材料在碳纤维增强树脂基复合材料中,碳纤维起到增强作用,而树脂基体那么使复合材料成型为一承载外力的整体,并通过界面传递载荷于碳纤维。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为23000MPa-43000MPa，亦高于钢。7复合材料与普通材料、金属材料的比照一般结构重量减轻30%，燃油消耗可以降低7%-15%。采用复合材料制造的飞机主体结构可以使结构重量减轻20%-30%,从而所需机翼面积、推力面积减小，使发动机重量减轻，进而提高发动机燃油效率8性能比照9碳纤维复合材料在飞机结构中的应用飞机结构中应用的碳纤维T300为代表，包括AS4、HTA等是第一代；以T800为代表，包括IM6、IM7、HTS等是第二代。1011复合材料的机翼设计设计指标：气动外形设计结构刚度/强度设计气动弹性设计稳定性设计12

结构形式梁式机翼单块式机翼多腹板式机翼1、2、3、13机翼平面几何参数定义返回14单块式机翼：蒙皮较厚，长桁强。主要由上、下壁板承受弯矩。它的生存力强，刚度好，但不宜开口。通常相对厚度较大，速度较高的飞机多使用此型式。梁式机翼：蒙皮较薄，扭转刚度小，主要依靠翼梁承受弯矩。一般相对厚度较大的低速轻型飞机多采用。多腹板式机翼：无长桁，有较多腹板，主要由上、下厚蒙皮承受弯矩。多用于高速飞机的小展弦比薄机翼上。返回15梁式机翼纵向骨架横向骨架蒙皮蒙皮包括在机翼骨架外的锥形构件，用粘结剂或铆钉固定在骨架上，形成机翼的气动外形，除了能够形成和维持机翼的气动外形之外，还能承受局部气动力。16纵向骨架翼梁承受大局部的弯矩和剪力。一般由凸缘、腹板和支柱构成。凸缘与腹板组成工字型梁。纵墙与翼梁相似，但其凸缘较弱并且不与机身相连，其长度有时仅为翼展的一局部。通常布置在机翼的前后缘局部，与上下蒙皮相连。桁条铆接在蒙皮内外表，支持蒙皮，并共同将气动载荷传给翼肋。17返回横向骨架主要是指翼肋：普通翼肋和加强翼肋普通

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