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。     

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.     

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。     

Nomex蜂窝夹层结构共固化技术及静态压缩力学性能研究

利用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝,采用整体共固化的方式,对芳纶纸蜂窝夹层结构的一体化成型技术进行了研究,验证了蒙皮-蜂窝芯子-蒙皮(三明治结构)结构一体化成型的工艺可行性,并制备蜂窝夹层结构。通过比较夹层结构的粘接效果和面外静态稳定压缩测试,结合压缩应力-应变曲线,采用理论分析方法建立了夹层结构屈服强度本构方程。工艺试验和测试结果表明,采用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝所制备的蜂窝夹层复合材料,蒙皮与蜂窝夹芯间胶接质量良好,弹性阶段面外静态稳定压缩强度达到5MPa,具备优异的层间和抗压性能,为其在相关领域的应用提供了一定理论基础。     

夹层组件中蜂窝芯收缩控制技术研究

复合材料夹层组件中蜂窝芯与碳纤维预浸料共固化成型,工程上选用的进口Nomex纸蜂窝芯(HRH-10-1/8-3.0)边缘铣切角度及厚度尺寸较大,采用传统胶膜稳定化法预成型后仍存在不同程度的蜂窝芯收缩,变形量无法估计.通过开展技术研究,分别从蜂窝芯边缘铣切角度、顶部R区尺寸、斜削角填充、蜂窝芯余量控制4个方面采取相应的工...     

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。     

复合材料U形混杂夹层结构固化变形及控制研究

本文以复合材料U形混杂夹层结构为研究对象，通过固化变形仿真模型建立、求解和试验件制造，初步得出零件固化变形规律。将固化变形仿真模拟的结果作为成型工装设计依据，并制造的试验件，试验件型面合格点数由36.36%提高至88.41%,证明基于试验数据修正固化变形仿真模型的参数及变形预测方法适用于U形混杂夹层结构。按照本文中的固化变形补偿方法进行成型工装设计，可以实现对零件的固化变形控制，从而减少试模次数和降低工装返修率，大大降低制造成本。     

蜂窝夹层复合材料四点弯曲性能和失效模式的研究

对共固化成型的蜂窝夹层复合材料四点弯曲进行了宏观力学和失效方式分析,研究了预浸布种类、夹层板滚筒剥离强度以及蜂窝芯厚度对四点弯曲破坏模式的影响以及破坏模式和四点弯曲性能的关系,为蜂窝夹层复合材料原材料合理选用提供了依据。研究结果显示：蜂窝芯厚度对四点弯曲性能影响显著,蜂窝芯厚度不同会出现三种不同类型的破坏方式;胶膜面密度对四点弯曲450 N载荷的挠度值影响较小,对四点弯曲强度影响较大;蜂窝芯厚度一定时,不同胶膜面密度样品出现两种破坏方式;蜂窝芯厚度和胶膜面密度一定时,面板性能增加,会出现两种不同的破坏方式。     

蜂窝芯子弹性模量研究

<正> 1 前言自从1943年第一次用桃花芯木为面板,以轻木(Balsa)为芯子制夹层结构机翼以来,已有55年历史。由于轻木芯子耐潮、抗蚀及耐火性较差,为了提高飞机的可靠性,于1945年接着研制出金属蜂窝芯子材料,随后出现玻璃纤维增强塑料蜂窝芯子材料。B-58高速轰炸机应用蜂窝夹芯材料的面积占整个飞机外形面积的85%以上,美国F-111型战斗机采用蜂窝夹芯材料竟占整个外形面积的90%以上。美国波音客机大量使用蜂窝夹芯材料。夹层结构制品中采用蜂窝芯子所占比例比较大,主要是:1) 有优良的孔格形状(类似蜂巢的蜂孔),相对其它芯子,有较高的比强度、比刚度;2) 几乎所有任何一种结构材料都可制成蜂窝芯子,与各种面板结合制成满足各种环境条件要求的夹层结构产品;3) 制成的蜂窝芯子,在     

双马来酰亚胺/碳纤维蜂窝夹层结构孔隙优化

双马来酰亚胺(BMI)树脂/碳纤维(CF)预浸料作为蒙皮结构与芳纶纸蜂窝芯共固化工艺既要控制蒙皮的成型质量,又要控制蜂窝与蒙皮的黏接质量,同时蜂窝芯零件的耐压较小,因此针对共固化工艺过程中经常出现的孔隙问题进行研究。通过对孔隙数学模型进行分析,基于BMI树脂预浸料高挥发分和高流动的特性,对成型过程中预浸料铺层数、袋内真空压力、预浸料树脂含量调节不断优化。以无损检测和金相分析为手段,分析了成型工艺过程中的影响因素。研究发现,BMI/CF预浸料在蜂窝夹层结构中的孔隙率与铺层层数、袋内真空压力和BMI树脂含量有关。孔隙的产生主要是由于挥发分在预浸料和胶膜界面处的浓度差异引起的,当预浸料铺层层数≤10层时,蜂窝夹层件孔隙<1.5%;当预浸料铺层层数>10层时,蜂窝夹层件孔隙>1.5%。通过吸胶工艺及调节袋内真空压力能够有效地降低蜂窝夹层结构中的孔隙含量。     

复合材料车体蜂窝夹层结构强度分析技术

以某地铁项目复合材料车体结构为研究对象,分析车体结构的关键部位门角、窗角为研究对象,针对此次车体结构特征,建立了蜂窝夹层结构强度分析的方法与流程。对蜂窝夹层板结构分别从总体屈曲、剪切皱曲、蜂窝格间屈曲以及夹层板面板皱曲进行校核。此外,对刚度较小的蜂窝夹芯的剪切强度进行单独校核,所得强度分析结果为结构设计提供可靠依据。     

复杂曲面零件变形问题研究

某型飞机短舱下罩曲面复杂,采用整体成型蜂窝夹层结构,热压罐成型,该零件在成型过程中圆角区产生了大的变形,本文对该零件成型过程中出现的变形问题进行了分析,找出所有造成零件变形的原因,对所有造成变形因素进行逐个分析和试验,确定了影响零件变形的主要原因为零件双R结构外形和零件圆角区铺层方式,并通过工艺试验进行验证,将零件圆角区变形减小了50%,极大地改善了复杂曲面零件成型的变形问题。     

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。     

全炭纤维复合材料蜂窝夹层结构热变形优化设计

针对铝制蜂窝芯材料及炭纤维复合材料的分析,以全炭纤维六边形蜂窝夹层结构为研究对象,以该结构热变形程度为研究目标进行了分析优化,并总结了蜂窝芯高度、蒙皮厚度、蜂窝密度等因素对复合材料蜂窝夹层结构热变形程度的影响。首先,研究了炭纤维层合板、铝蜂窝芯层弹性常数和热膨胀系数的等效计算问题;然后,通过等效方法和FEMAP软件中的铺层模型,分别进行板单元和体单元的建模,计算炭纤维复合材料及铝蜂窝结构的热变形及静力变形;最后,利用二分法趋近最佳解,对计算结果进行总结。分析结果显示:全炭纤维复合材料夹芯结构与传统的蜂窝夹芯结构相比,具有热变形低、比刚度大、比强度高等优点。     

蜂窝预成型法制造蜂窝夹层结构件

采用蜂窝预成型方法制造了蜂窝A夹层结构制件,通过对外观、厚度、平拉强度和内部质量的检测,结果表明,蜂窝预成型方法能够有效地解决制件因成型压力过大而导致的蜂窝芯侧向塌陷问题,是一种非常有效的工艺方法。     

多面体异型蜂窝夹层结构板整体成型技术研究

本文以某卫星收纳箱产品研制任务为背景,阐述了多面体异型蜂窝夹层结构板整体成型技术。首先介绍了产品结构特点,其次分别从工艺方案、成型工装设计与仿真分析、复合装配等方面进行了探究,最后从技术和质量方面进行了总结。结果表明,该整体成型技术方案可行,通过成型工装优化设计、蜂窝夹层结构外蒙皮整体成型与内蒙皮分瓣成型相结合的复合装配等成型技术,解决了收纳箱结构形面精度及拐角位置胶接质量难以控制的难点,制造的收纳箱产品内部质量和尺寸精度均满足设计指标要求。     

双夹层中空夹芯结构轨道交通地板的设计及性能分析

中空夹芯复合材料具有优异的综合性能和可设计性,本文将其应用在轨道交通领域,设计一种双夹层中空夹芯结构用于研制地板。通过有限元分析方法对双夹层结构设计方案的合理性进行验证,研究了集中荷载和均布荷载作用下各层受应力情况;开展了研制地板的板芯剥离强度、抗拉强度、抗压强度、四点弯曲强度、隔音性能、防火性能的测试,并与铝蜂窝夹芯结构的性能进行对比。结果表明双夹层结构中空复合地板具有更好的承载和抗分层性能,力学性能优于铝蜂窝地板;其燃烧等级达到了SF3级,毒性指数FED≤1,故防火性能与铝蜂窝地板一样安全;且中空复合地板的隔音性能优于铝蜂窝地板,能满足更高的舒适性和安全需求。     

泡沫夹层结构的模压共固化成型工艺及参数选定

在分析夹层结构的基础上,概述了常用芯材包括铝蜂窝、NOMEX蜂窝和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的性能和特点,介绍了刚性泡沫夹层结构常用的成型工艺,详细阐述了刚性泡沫夹层结构的模压共固化成型工艺及相关参数的选定。     

全透波Nomex蜂窝夹层结构的研制及性能研究

研制了蒙皮/Nomex蜂窝/蒙皮的三明治夹层结构。对胶接后固化和整体共固化成型两种成型方式开展了研究，并分别测试了两种方案制备的夹层结构的面外静态压缩性能、侧压性能、对应蒙皮的力学性能（包含拉伸性能、压缩性能、弯曲性能和层间剪切性能），试验测试结果满足设计指标要求，在此基础上进一步开展了夹层结构平板样件的透波试验，试验结果表明，不同厚度夹层样件在2.2～3.0 GHz的频率范围内的透波率均高于95%，满足设计指标要求。     

树脂基复合材料蜂窝夹层结构修补技术研究

为了降低复合材料蜂窝夹层结构件制造成本及延长其使用寿命,修理技术是必不可缺的.本文主要针对面芯脱胶复合材料蜂窝夹层结构进行了平拉、侧压和疲劳试验,为修补提供依据;同时根据不同修理方法和材料体系对复合材料蜂窝夹层结构修理技术进行了研究.结果表明,复合材料蜂窝结构件受损后的修理问题基本可以得到有效地解决