共固化蜂窝夹芯结构复合材料的蜂窝收缩问题研究

介绍了蜂窝夹芯结构复合材料共固化成型的特点,对蜂窝厚度较大的夹芯结构复合材料的热压罐共固化成型工艺进行了研究。通过将蜂窝边缘使用层压板和蜂窝灌封料组合固定等方法,解决了传统共固化工艺条件下蜂窝滑移、收缩、产生缺陷等技术难题。     

基于FiberSIM激光投影定位技术在蜂窝面板上的设计与应用

本文介绍了航空航天常用夹层结构蜂窝面板,针对蜂窝面板在成型时存在的问题,根据复合材料铺层设计准则设计了复合材料蜂窝面板铺层,基于FiberSIM软件平台,仿真模拟了复合材料蜂窝面板各铺层,并生成激光投影数据供定位使用。建立了复合材料蜂窝面板的设计流程,针对复合材料蜂窝面板因铺层角度不准导致固化后易翘曲变形的问题,在成型过程中借助激光投影仪提高铺层角度精度,成型的复合材料蜂窝面板表面光滑,平面度高,四周无翘曲变形现象,无损探伤结果表明面板无分层现象,满足蜂窝对面板的高质量要求。     

曲率蜂窝夹层结构零件制造技术研究

本研究以曲率蜂窝夹层结构零件为研究对象,针对高密度蜂窝成型能力差的特点,确定研究内容主要为零件固化形面变形、蜂窝夹芯铺叠和固化成型质量等.基于主要研究内容,从成型模具的选择与设计、蜂窝夹芯的分块与连接、降低固化压力、固定防滑带和蜂窝芯强化方法等方面进行研究,解决了零件固化变形、形面下陷区域的铺叠与成型、高密度蜂窝夹层的...     

Nomex蜂窝夹层复合材料的成型工艺研究

针对Nomex蜂窝填充双马树脂基复合材料夹层结构在固化成型过程中易出现的蜂窝芯边缘塌陷问题进行研究。通过采用不同的成型工艺方法,以及对共固化工艺参数进行调整,研制出相应的双马来酰亚胺树脂基碳纤维/蜂窝夹层结构层板,并且对夹层结构的力学性能、内部质量以及平面拉伸性能进行测试。在此基础上分析了成型压力参数对夹层结构质量的影响。相关工艺试验表明蜂窝芯塌陷的原因主要是固化过程中蜂窝芯边缘的滑移引起的蜂窝局部失稳,通过采取分步成型、蜂窝先胶接后修型的方法能够有效地解决Nomex蜂窝夹层结构填充双马树脂基复合材料结构成型过程中的蜂窝芯塌陷问题。     

民用客机大型复合材料蜂窝夹芯尾缘胶接技术研究

本论文以民用大型复合材料尾缘为研究对象,创新研制双曲面蜂窝数控切削及检测一体化工装,确保加工与检测基准的一致性,提高了蜂窝检测的可靠性;研制的蜂窝芯实现表面平整度在±1.25mm内;蜂窝芯分段处阶差≤0.15mm;蜂窝零件装配型面精度±0.15mm。开展次级零件及胶接组件复合材料工装热分布分析,合理选取固化参数;首次采用楔形活块工装设计,对窄腔薄壁复合材料蒙皮变形进行补偿,实现窄腔薄壁蒙皮高质量成型。成型蒙皮的外形尺寸轮廓度为0.2,薄壁窄腔蒙皮窄腔处U型位置厚度公差≤±2%;成型后薄壁窄腔蒙皮孔隙率≤1%;民用客机大型复合材料尾缘的成功研制,对于推进复合材料胶接技术水平,推动复杂大型复合材料整体构件的应用意义重大。     

变截面蜂窝夹层结构复合材料胶接工艺研究

针对变截面蜂窝夹层复合材料典型结构件在固化成型过程中出现缺陷的问题进行研究,并在原有的成型工艺基础上,对变形区域的材料特性及受力形式进行了分析,找出了在胶接过程中可能产生蜂窝位置滑移、造成局部结构变形的原因.通过采用分步固化、蜂窝芯二次后处理、发泡胶预粘等工艺处理方法,有效解决了变截面蜂窝夹层结构胶接件在成型过程中的形变问题.     

中温固化高性能环氧树脂碳纤维复合材料性能研究

对制备的中温固化高温使用环氧树脂体系的工艺性能及其碳纤维复合材料力学性能进行了测试和分析。研究结果表明,该树脂具有良好的韧性,其预浸料可与蜂窝直接共固化,夹层结构抗滚筒剥离强度高。其碳纤维复合材料力学性能满足指标要求,并具有较好的耐湿热性能,玻璃化转变温度高,耐热性能较好。     

小型无人机复合材料机身壁板与梁整体制造工艺

通过介绍无人机复合材料机身的结构特点、传统制造工艺方法以及工艺所存在的诸多问题,介绍了一种中小型无人机机身复合材料整体压力垫的制造工艺,以及复合材料蜂窝夹芯板件与梁整体共固化的工艺过程,可以用于典型的梁框蜂窝夹芯结构的整体制造。结果表明,通过与传统工艺对比,可以降低无人机的生产成本,提高复合材料制件的表面质量,缩短零部件生产周期。     

阻燃环氧树脂及其复合材料性能研究

本文主要介绍了一种高温固化阻燃环氧树脂体系的工艺性能和其玻璃布复合材料性能。该树脂具有良好的耐热性、韧性和阻燃性。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料,通过对预浸料经热压罐成型的复合材料进行相关性能测试,结果表明,树脂体系固化工艺适应性强,可以在150～180℃完全固化,可以在135℃预固化;其预浸料可与蜂窝直接共固化,夹层结构抗滚筒剥离强度高。复合材料的玻璃化转变温度大于200℃;玻璃布复合材料的燃烧性能较好,可以用于具有阻燃要求的复合材料结构件。     

一种玻纤/环氧-Nomex蜂窝夹层复合材料制备工艺与性能研究

以玻纤增强环氧预浸料、阻燃环氧结构胶膜和高密度Nomex蜂窝芯通过共固化工艺制备了夹层结构复合材料板,并对其进行了相关性能研究。通过分析预浸料蒙皮和胶膜中环氧树脂基体流变特性,以及研究共固化过程中的固化压力和升温制度对所制备夹层板力学性能的影响关系,制定出了适宜的复合材料成型工艺制度。结合上述研究成果,进一步对采用不同面重胶膜和铺层结构制备出的夹层板进行了性能测试,考核结果表明:胶膜用量的增加可以明显提高Nomex蜂窝夹层板的滚筒剥离强度和长梁弯曲性能,而对平面压缩性能影响较小,但会明显降低复合材料的整体阻燃和烟毒性能;此外,对称铺层结构的材料整体结构稳定性明显优于非对称铺层结构。     

几何扭转的无人机机翼复合材料结构设计

具有几何扭转的无人机机翼其机翼外形是复杂的扭曲面,给制造特别是装配协调带来难度。文中介绍了针对几何扭转的无人机机翼的复合材料结构设计,采用巧妙的工艺设计思想,利用复合材料共固化翼面结构将复杂扭曲面的协调装配简化,从而解决了几何扭转的无人机机翼的低成本制造问题。针对某型无人机所设计的几何扭转机翼已经取得成功应用。     

中温固化环氧/杂环芳纶（布）预浸料及其复合材料性能研究

试验研究了044B杂环芳纶布性能、3233/044B预浸料制备及其复合材料力学性能.结果表明,044B杂环芳纶布性能较好,3233/044B复合材料的常规性能和耐热性较好,夹层结构的滚筒剥离强度高,树脂具有韧性,适用于复合材料夹层结构.该预浸料已用于航空复合材料制件.     

碳纤维复合材料蜂窝夹层结构的无损检测方法研究

本文介绍了碳纤维复合材料蜂窝夹层结构常见的内部缺陷,这些缺陷的存在将直接影响蜂窝结构的机械性能和工作性能,必须对其进行无损检测。利用超声脉冲反射法对其内部缺陷进行检测作了详细介绍,分别对复合材料蒙皮可能出现的分层、疏松和高空隙率缺陷及蒙皮与蜂窝夹芯之间界面的脱粘缺陷进行检测,对出现的波形进行分析,并判断波形产生的原因,认为超声脉冲反射法对碳纤维复合材料蜂窝夹层结构内部缺陷检测是一种行之有效的方法。     

芳纶增强复合材料波纹夹层3D打印与力学性能研究

为解决波纹夹层结构传统制备方法存在的问题,采用熔融沉积(FDM)3D打印技术制备芳纶增强聚乳酸复合材料波纹夹层结构,并研究切片层高与打印温度对波纹夹层结构力学性能的影响。结果表明:当试样的切片层高为0.1 mm,打印温度为210℃时,复合材料波纹夹层结构的力学性能最好;试样的弯曲强度和冲击强度与切片层高呈负相关;随着打印温度的升高,试样的弯曲强度和冲击强度呈现先增大后减小的趋势。通过分析复合材料电镜图发现,切片层高的降低,有利于芳纶与聚乳酸基体的结合。     

铺层结构对三维中空夹层复合材料压缩性能的影响

采用手糊成型制备了双夹层三维中空夹层复合材料,重点研究了厚度为5 mm和8 mm的三维中空织物ZK5和ZK8铺层顺序对复合材料压缩强度的影响,并从树脂含量、织物厚度匹配性角度进行分析。结果表明,随树脂含量增加,三维中空夹层复合材料的压缩强度明显提高;双夹层三维中空夹层复合材料中,下层的树脂含量明显高于上层;ZK5和ZK8织物铺层顺序对双夹层中空复合材料的压缩强度影响较大,其中将ZK8置于ZK5下层时复合材料的压缩强度为ZK8置于ZK5上层时的1.7倍,即在三维中空夹层复合材料总厚度不变的情况下,将高厚度中空织物置于下层的结构明显优于将其置于上层的结构。通过这一概念可以在保证三维中空夹层复合材料整体厚度尺寸不变、质量不增加的条件下通过铺层结构的匹配设计,最大限度地提高复合材料的力学性能。     

NACA构型泡沫夹层复合材料空气风门的结构强度分析

泡沫夹层复合材料具有比强度、比刚度大,保温隔热性能优异等优点,广泛应用于航空航天等诸多领域,在飞机上则应用于一些载荷不大而厚度较小的部件或结构。研究的NACA构型泡沫夹层复合材料空气风门以其材料的特殊性,在组合工况下受力情况复杂,目前对其在多工况下进行强度分析的相关研究较少。以NACA构型的泡沫夹层碳纤维复合材料空气风门为研究对象,建立了有限元模型。通过重点对多工况下风门壳体的等效应力分布情况进行对比和分析,并对夹层结构各层的应力危险区域进行强度校核,得到了各工况下复合材料面板层和泡沫芯材层的应力敏感区域和失效情况,以及载荷对模型应力影响的规律。     

中空夹芯复合材料在轨道交通内装上的应用

介绍了整体夹芯中空复合材料的基本特征,与传统夹层材料及实心玻璃钢的性能及工艺性进行比较,围绕轨道交通典型内装部件对材料结构、材料制备技术、中空复合材料应用技术、中空复合材料性能测试与表征技术进行研究,并对中空夹芯复合材料的应用前景进行了展望。     

5231树脂体系/碳纤维复合材料力学性能研究

着重研究了5231／T300复合材料的常规力学性能和高温下的力学性能,并与5222／T300复合材料的相应性能进行了对比,试验表明,前者在抗压缩模量和抗剪切性能方面比后者略低,其他力学性能基本相当,耐高温性能良好,另外,5231碳布预浸料可与铝蜂窝直接共固化,抗滚筒剥离强度较高,该复合材料可应用于飞机的结构件上。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。