介紹了研制的3種改性環(huán)氧樹脂基/碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維先進(jìn)復(fù)合材料的性能,用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料制造國產(chǎn)多用途直升機(jī)上的主要承力結(jié)構(gòu)部件。
在直升機(jī)結(jié)構(gòu)中使用先進(jìn)復(fù)合材料有2個主要原因,首先,纖維和樹脂基體技術(shù)的發(fā)展使結(jié)構(gòu)部件變得更輕、更耐用,也更容易制造出外形復(fù)雜、特別是大型整體結(jié)構(gòu)部件,從而減少了大量的零部件連接和裝配工作,降低了過程成本。其次,先進(jìn)復(fù)合材料的性能可設(shè)計性(即各組成部分表現(xiàn)出多種特性)使得設(shè)計人員在用其構(gòu)成滿足結(jié)構(gòu)使用要求的設(shè)計上有更大的選擇范圍。例如,根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)的載荷分布、環(huán)境條件及使用要求選擇不同的基體和增強(qiáng)體材料及各自的比例,評價復(fù)合后的物理性能和力學(xué)性能,選擇與增強(qiáng)體材料相適應(yīng)的鋪層方向、次序和層數(shù)以滿足構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度要求。
與金屬材料相比,直升機(jī)采用先進(jìn)復(fù)合材料還能達(dá)到減重、抗疲勞、防腐蝕和易修補(bǔ)損傷等目的,特別是在功能化設(shè)計處理后,還可以提高防雷達(dá)探測能力和抗墜毀能力。與定翼機(jī)相比,旋翼直升機(jī)的飛行速度相對較慢,除了發(fā)動機(jī)部位阻燃、隔熱的要求較高之外,一般來說,改性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的耐熱等級即可以滿足大部分使用要求。從抗撞損性能角度考慮,在重量等同情況下,設(shè)計機(jī)體結(jié)構(gòu)時優(yōu)先選用復(fù)合材料代替金屬材料,因為用碳纖維復(fù)合材料制備的波紋梁地板構(gòu)件已經(jīng)能夠吸收機(jī)身撞擊時產(chǎn)生的大部分能量。用芳綸纖維
復(fù)合材料制備的飛行員坐椅結(jié)合撞損能量吸收系統(tǒng)兼?zhèn)淞藴p重、減震以及復(fù)合陶瓷板防彈的功能。
資料下載: 環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料直升機(jī)部件性能分析.pdf
在直升機(jī)結(jié)構(gòu)中使用先進(jìn)復(fù)合材料有2個主要原因,首先,纖維和樹脂基體技術(shù)的發(fā)展使結(jié)構(gòu)部件變得更輕、更耐用,也更容易制造出外形復(fù)雜、特別是大型整體結(jié)構(gòu)部件,從而減少了大量的零部件連接和裝配工作,降低了過程成本。其次,先進(jìn)復(fù)合材料的性能可設(shè)計性(即各組成部分表現(xiàn)出多種特性)使得設(shè)計人員在用其構(gòu)成滿足結(jié)構(gòu)使用要求的設(shè)計上有更大的選擇范圍。例如,根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)的載荷分布、環(huán)境條件及使用要求選擇不同的基體和增強(qiáng)體材料及各自的比例,評價復(fù)合后的物理性能和力學(xué)性能,選擇與增強(qiáng)體材料相適應(yīng)的鋪層方向、次序和層數(shù)以滿足構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度要求。
與金屬材料相比,直升機(jī)采用先進(jìn)復(fù)合材料還能達(dá)到減重、抗疲勞、防腐蝕和易修補(bǔ)損傷等目的,特別是在功能化設(shè)計處理后,還可以提高防雷達(dá)探測能力和抗墜毀能力。與定翼機(jī)相比,旋翼直升機(jī)的飛行速度相對較慢,除了發(fā)動機(jī)部位阻燃、隔熱的要求較高之外,一般來說,改性環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的耐熱等級即可以滿足大部分使用要求。從抗撞損性能角度考慮,在重量等同情況下,設(shè)計機(jī)體結(jié)構(gòu)時優(yōu)先選用復(fù)合材料代替金屬材料,因為用碳纖維復(fù)合材料制備的波紋梁地板構(gòu)件已經(jīng)能夠吸收機(jī)身撞擊時產(chǎn)生的大部分能量。用芳綸纖維
復(fù)合材料制備的飛行員坐椅結(jié)合撞損能量吸收系統(tǒng)兼?zhèn)淞藴p重、減震以及復(fù)合陶瓷板防彈的功能。
資料下載: 環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料直升機(jī)部件性能分析.pdf