有关蜂窝夹层结构雷达罩工艺的几点看法

蜂窝夹层结构已成为雷达罩结构设计中广泛应用的重要材料。由于蜂窝夹层结构制造过程的复杂性和不可逆性,注重其工艺控制对产品质量的保证是非常重要的。本文介绍了蜂窝夹层结构雷达罩结构设计制造过程中,由工艺条件不当所产生的产品缺陷,重点分析了蜂窝芯子质量,蜂窝芯与面板胶接的质量,以及单元间的连接工艺质量等对蜂窝夹层结构雷达罩性能及产品质量的影响,并给出了一些建议。     

有关蜂窝夹层结构雷达罩工艺的几点看法

蜂窝夹层结构已成为雷达罩结构设计中广泛应用的重要材料。由于蜂窝夹层结构制造过程的复杂性和不可逆性，注重其工艺控制对产品质量的保证是非常重要的。本文介绍了蜂窝夹层结构雷达罩结构设计制造过程中，由工艺条件不当所产生的产品缺陷，重点分析了蜂窝芯子质量，蜂窝芯与面板胶接的质量，以及单元间的连接工艺质量等对蜂窝夹层结构雷达罩性能及产品质量的影响，并给出了一些建议。     

关于蜂窝夹层结构雷达罩连接的分析

地面雷达天线罩的表面积很大，必须分块成型，然后再采用接头连接成整体，因此接头的设计，加工和安装对雷达天线罩的安全使用极其重要。本文介绍了蜂窝夹层结构雷达罩夹层结构的连接方式、连接工艺、接头设计原则与安装方法，并给出了一些建议。     

新舟飞机雷达罩蜂窝夹层进水和电性能研究

新舟飞机雷达罩位于机身最前端,是采用手工湿法糊制的一种蜂窝夹层玻璃钢,不仅是具有电磁透波功用的功能件,同时又是容易受损的结构件,其中夹层进水就是雷达罩一种非常重要的损伤方式。结合新舟飞机雷达罩在外场使用过程中出现的各种电性能降低的故障现象,对故障雷达罩进行淋雨和浸泡模拟验证试验,通过分析对比淋雨和浸泡前后雷达罩重量和电性能指标,表明水分可以通过损伤(即使不易察觉的微小损伤)进入雷达罩夹层结构,使雷达罩电性能迅速降低。针对这些试验结果对雷达罩夹层进水、积水原因及原理进行分析,并利用雷达罩的电磁理论研究水对雷达罩电性能的影响,提出及时发现、及时处理雷达罩内外表面各种损伤情况是保证雷达罩始终具有良好电性能的关键。     

雷达罩产品外型的反演算法

宽频带雷达罩设计经常从气动外型通过电性能设计得到蜂窝夹层厚度为变厚度的雷达罩的内型。加工后雷达罩成型阳模往往与产品的内型相比产生偏差,从而导致电厚度的不准确。从有偏差的阳模外型出发,通过雷达罩内型面点处的法线、位置角度及相关点附近的厚度函数,形成将内型面点处的法线转换成外型面对应点处的法线的转换矩阵,通过反演循环逐步逼近外表面的数据点。随着循环的进行,转换矩阵的数值及相应点的坐标数值将逐步稳定,当相邻两次矩阵及坐标值变化满足精度时,则循环终止。利用循环终止时的外型面点的坐标、法线及变厚度蜂窝的厚度公式,便可得到夹层结构雷达罩的内外层蜂窝外型面。这样,在模具有偏差时,也能得到符合电厚度要求的雷达罩结构。     

飞机雷达罩根部约束精细化建模

雷达罩是壁厚由电性能设计出的薄蒙皮夹层电磁透波结构,根部通过密封胶条、铰链、有限的锥销、连接锁与飞机相连,承担飞机的气动载荷。薄蒙皮夹层结构承载能力弱,而根部连接点的刚度大,承载能力强,正确设定连接刚度能够计算出雷达罩中正确的应力应变分布。本文以某型雷达罩为例,围绕NASTRAN软件建模,通过分段线性、非线性单元追踪建模、结果反算和试验验证手段,提出并验证雷达罩静强度计算的精细化建模方法,方法可靠,可以推广应用于其他结构根部约束的精细化建模。     

新型φ6．5m雷达罩结构设计

雷达罩将雷达罩住,使雷达免受外界恶劣环境的影响,从而可使雷达全天候工作并且可延长寿命。本雷达罩为截球形式,直径为6.5m,罩壁为复合材料三明治夹层结构。现用ANSYS软件对该罩结构在风载作用下整罩的应力、变形响应进行数值计算,并对整罩的分块、连接及角的处理进行设计。     

关于蜂窝夹层结构雷达罩稳定性问题研究

本文讨论球壳雷达罩的稳定性,特别指出强台风下的球壳局部稳定性的重要性。文中提出了蜂窝夹层结构一些特有的稳定性估算公式,可供产品设计时使用。     

铝蜂窝夹层结构抗冲击性能试验与数值研究

以铝蜂窝夹层结构为研究对象,通过设计固持结构,采用高速冲击试验系统,开展铝蜂窝夹层结构高速冲击试验;建立铝蜂窝夹层结构数值模型,开展高速冲击数值模拟研究,依据试验结果对数值模拟方法进行确认,分析冲击过程中铝蜂窝夹层结构中铝板与蜂窝结构能量吸收与转化规律及其相互关系。     

电磁窗用蜂窝夹层复合材料内部缺陷超声C扫描检测

对某型号复合材料夹层结构内力情况进行分析,进行理论计算,建立力学模型;使用patrannastran大型有限元软件建立复合材料蜂窝夹层结构有限元模型,模拟试验件受力特点计算出蜂窝夹层结构失效过程,建立了合理的数学模型;采用ASTM C393试验标准对复合材料蜂窝夹层结构试验件进行试验,获得某型号复合材料蜂窝夹层结构强度,并将试验结果与计算结果进行对比分析,得出蜂窝夹层结构的受力特点及验证模型的准确性。     

复合材料雷达天线罩的最优化设计

从复合材料的基本力学、电性能出发，提出复合材料雷达天线罩的最优设计。本文是蜂窝夹层结构的雷达罩最优设计基础，今后还要介绍泡沫塑料夹层结构等，要不断完善复合材料雷达天线罩最优设计，以使我国的产品达到国际先进水平，随着我国综合国力的增长，我们的产品也将进入国际市场。     

玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的设计

本文研究了某地面雷达天线罩采用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的强度，把含有三种不同形式支撑点的蜂窝夹层结构试件的强度进行了对比，讨论了支撑点的形式对结构强度的影响。     

透波材料的优化设计

本文通过常规树脂基体、玻纤织物增强材料和蜂窝芯材等主要原材料之间的优化复合设计,开展单板、三夹层结构和五夹层结构各形式复合材料之间的制作、电性测试与分析,优化设计出了一种新型兼顾电性、力学性能的功能型五夹层复合结构透波材料,满足了高性能舰载雷达宽频带、高透波等电性指标要求,同时还满足了其高比强、刚度的力学指标要求,解决了传统型设计和材料通常无法满足其电性能、强刚度、低成本制作的矛盾。     

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。     

修复方式对蜂窝夹芯结构弯曲性能的影响

针对夹芯结构经常出现的三种损伤方式:单面板损伤、单面板和蜂窝损伤以及穿透性损伤,利用真空袋压工艺,采用高强玻璃布补片和Nomex蜂窝芯作为修补材料,通过复合材料胶接与挖补修复工艺对损伤结构进行修复,主要探讨了修复前后不同损伤孔径对其弯曲性能的影响。结果表明,三种损伤方式对蜂窝夹芯结构的最大载荷和弯曲刚度都有很大影响;三种损伤方式的夹芯结构的最大载荷和弯曲刚度都随着损伤孔径的增大而降低;用复合材料胶接与挖补工艺对三种损伤方式的夹芯结构进行修复,能大大提高受损结构的弯曲性能;修复后的最大弯曲载荷达到完好夹芯结构的80%以上,修复后的弯曲刚度达到完好夹芯结构的85%以上。     

高性能机载雷达罩用Nomex蜂窝的研制

用改性酚醛树脂浸渍Nomex蜂窝纸制各高性能机载雷达罩用Nomex蜂窝。研究了用改性酚醛树脂制造Nomex蜂窝的工艺、蜂窝的力学性能、介电性能以及耐老化性能等。研制的Nomex蜂窝完全达到了设计要求，应用于多型高性能机载雷达罩，效果良好。     

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。