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民机上的先进复合材料及其适航审定

民机上的先进复合材料及其适航审定
民机上的先进复合材料及其适航审定

民机上的先进复合材料及其适航审定

袁宇慧

中航第一飞机设计研究院上海分院,200232 摘要

本文介绍了先进复合材料在民用飞机上的发展和应用,以及复合材料结构的适航审定。先进复合材料具有较高的比强度比模量、质量轻、抗腐蚀、可设计性强、便于大面积整体成型等优点,其在飞机上的应用及其用量多少已成为衡量民用飞机技术先进性的重要标志之一。民用飞机复合材料可分为两大类:结构用复合材料和舱内材料。半个世纪以来,复合材料在民用飞机上的发展迅速,用量从二十世纪六、七十年代的1~3%发展到如今的50%,用途已从小型、简单的次承力构件发展到大型、复杂的主承力构件。国内首架拥有自主知识产权的支线客机ARJ21飞机只采用了部分复合材料结构,用量仅占结构重量的3%。复合材料在国内民机上的扩大应用受到诸多因素的限制,主要有:材料采购成本高,能成熟应用的复合材料种类单一,复合材料的工艺技术水平落后等。

目前国际上普遍采用?积木式方法?来进行复合材料的设计和适航审定。?积木式方法?是将复合材料结构发展研制过程中的试验验证环节分成5级:试样试验、元件试验、次组合件试验、组合件试验、全尺寸试验。每个级别的验证试验都应处于适航监控之下。对于新材料,试验应至少包括试样试验、元件试验、次组合件试验、组合件试验。已成熟应用的复合材料,可采用等效性试验的方法,来寻求替代的材料体系和/或材料供应商,以降低试验成本。

关键词:民用飞机先进复合材料适航审定

Advanced Composite Materials (ACM) in Civil Aircraft

and its Airworthiness

Abstract

The development and application of ACM in civil aircraft were introduced in this article. The airworthiness of composite structure was introduced, too. Advanced composite material has a series of favorable characters such as high strength-to-weight, high module-to-weight, corrosion resistant, lightweight etc. The application of ACM in civil aircrafts is structure composites and other composites. The application of ACM in civil aircrafts is developed very quickly recently. The usage of ACM just was 1~3% in 1960s.T oday, the usage is 50%. The application is changed from small, simple structures to huge, complex supporting structures. The application of ACM in ARJ21 is only 3%, limited by the high material cost, the low process level.

The Building Block Approach is used to design composite structures and its airworthiness. The tests during composite structures? research are divided to 5 parts: coupon, element, detail, subcomponent and component. All tests should be done under the monitoring of CAA. For new materials, the tests should include coupon, element,

detail, and subcomponent tests at least. Alternate material equivalence test should be done to qualify an alternate system and/or supplier, when one composite material system from a single supplier has been qualified.

Key words: Civil aircraft Advanced Composite Materials Airworthiness

前言

材料、能源和信息技术是现代文明进步的三大支柱。近年来,随着科学技术的不断进步,材料技术得到飞速发展,其中尤以先进复合材料的发展最为突出。

先进复合材料(ACM)专指可用于加工主承力结构和次承力结构、其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料,目前主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤维、芳纶等增强的复合材料。

[1]ACM除具有较高的比强度、比模量外,还具有质量轻、延展性好、抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温、可设计性强、便于大面积整体成型等优点。在飞机上采用先进复合材料可以大幅度减轻机体结构质量、改善气动弹性,提高飞机的综合性能,因此先进复合材料在军用和民用飞机上的应用不断得到扩大。[2]

在材料应用方面,军用飞机主要强调质量的减小和作战性能的提高,因此先进复合材料在军机上的用量大而且进展很快。[3]某些正在研制中的新型战斗机上应用的先进复合材料甚至已占结构总重量的50~60%。而民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具,更重视成本的下降和经济效益的提高。与军用飞机相比,民用飞机对飞机结构及零部件的可靠性要求更为严格,特别强调经济性,舒适性、便利性、环保性以及长寿命等。因此,先进复合材料在民机上的应用数量相对较少。但是,在民用飞机上采用先进复合材料以及先进复合材料用量多少目前已成为衡量民用飞机是否具有技术先进性的重要标志之一。[4]

一、国外民机先进复合材料的发展及应用现状

民用飞机复合材料可分为两大类:一为结构用复合材料,二为舱内材料。在结构上,先进复合材料主要应用在飞机方向舵、升降舵、襟翼、副翼、扰流板、蒙皮、压力舱尾翼、整流罩、天线罩、短舱和地板梁等构件,[5]如图1所示。

图1 民用飞机复合材料的典型使用部位

从民用飞机发展来看,美国波音公司第一代民用客机B707上没有采用复合材料,其用量为零。二十世纪六、七十年代先进复合材料在民用飞机上的用量还只有1~3%,如DC-9、DC-10、MD-80和L101-1等客机上先进复合材料的用量还只有1%左右,B747飞机的先进复合材料的用量在当时处于较高水平,也仅有2~3%。二十世纪八十年代民用飞机先进复合材料的用量有所提高,波音公司B757飞机上先进复合材料的用量为3~4%,B767则达到4~5%。欧洲空中客车公司的先进复合材料的用量比美国波音公司的高,A300-600达5~6%、A310接近l0%,而A320则超过了l0%。到二十世纪九十年代欧洲空中客车公司A321、A330和A340等飞机上先进复合材料的用量都增长到13~15%,A322则在15~16%。波音公司的B777为10~11%。欧洲空中客车公司大型客机A380上先进复合材料的用量在25%左右。而波音公司最新型的B787梦想飞机上所用的材料,铝合金仅占20%,而先进复合材料的用量则高达50%。

图2为国外民机复合材料的应用发展趋势。

图2 复合材料在民用飞机上的应用增长趋势

国外民用飞机的发展表明:随航空技术的发展,先进复合材料的用量比例在不断增长,用途已从小型、简单的次承力构件发展到大型、复杂的主承力构件。

复合材料在民用飞机上的用量取决于复合材料的结构设计与分析技术、商品化复合材料的性能,以及成形工艺的技术水平(包括试验和无损检测的水平)。A380飞机复合材料构件的尺寸与其他同类飞机相比,无论长度或厚度都超过1倍,除了采用常规的手工铺层/热压罐工艺外,还采用了一系列复合材料先进制备技术,包括:先进纤维铺放技术(AFP) 、预浸带自动铺层技术(ATL)、树脂膜浸渗技术(RFI)、树脂传递模技术(RTM )、拉挤(Pultrusion)和热塑性树脂成型/焊接技术等等。[5]

二、国内民机复合材料的应用现状

经过多年的努力,国内复合材料的设计能力、试验验证手段、制造工艺水平、维修能力取得很大发展。军用飞机上大量采用了复合材料结构,民用飞机复合材料的结构设计、制造也进行了探索和实践。

在国内飞机复合材料结构设计现状的基础上,国内首架拥有自主知识产权的支线客机ARJ21飞机采用了部分复合材料结构。ARJ21飞机复合材料结构的应用部位主要有垂尾方向舵、翼身整流罩、翼稍小翼、雷达罩、客货舱地板等结构。采用两类复合材料,碳纤维/环氧树脂和玻璃纤维/环氧树脂。选用的预浸料为碳纤维/环氧预浸料(包括碳纤维单向带和织物)、玻璃纤维布/环氧预浸料。

用于民机上的复合材料预浸料,必须严格符合经适航批准的材料技术条件。ARJ21飞机对碳纤维/环氧预浸料和玻璃纤维/环氧预浸料分别建立了材料规范,对预浸料的各项性能提出了明确的要

求。以碳纤维/环氧树脂预浸料为例,规定的性能包括预浸料物理和化学性能、层板物理性能、层板力学性能、夹层结构板的力学性能。具体如下:

a). 预浸料的物理性能:

树脂含量、挥发物含量、树脂流动性、纤维单位面积重量;

b). 预浸料的化学性能

未固化树脂的化学结构、树脂成分分析;

c). 层压板/夹层结构板的物理性能

单层厚度、内部孔隙率;

层压板/夹层结构板耐环境性:包括异丙醇、甲乙酮、喷气燃油、防冻液、液压油等。

d). 层压板力学性能

拉伸强度和模量以及拉伸应变、压缩强度和模量、层间断裂韧性G IC、开孔拉伸强度、开孔压缩强度;

e). 夹层板力学性能

长梁弯曲强度、P/Y值、平面拉伸强度。

其中一些关键力学性能的指标考虑了服役中预期的环境条件(温度和湿度的影响),即规定了不同测试条件下的数值。例如,层压板拉伸极限强度的测试条件为:-75℉、75℉、200℉、200℉(湿态)、240℉(湿态)、270℉(湿态)。

材料规范对预浸料的贮藏时间进行了严格的规定:贮存在10℉(-12.2℃)或更低温度以下的防潮密封容器内,从装运之日起180天。

材料规范对预浸料的质量作出了规定,如预浸材料在质量和状态上应均匀一致等;明确了预浸料卷料可接受的缺陷尺寸;规定必须标识出预浸料上的每个缺陷;有缺陷的材料不应计入采购总量等等。

此外,材料规范明确规定了试验件的制作,包括层压板的铺层数、主要的辅助材料、固化参数、操作程序、试验件加工的角度、加工所采用的刀具等。材料规范还对试验作出了详尽的规定,指定了性能测试的试验方法、所用的试验设备,规定了最少的试验数量以及试验程序。用于性能测试的试验方法是国际通用的ASTM方法试验方法,当无适用的ASTM方法时,指定的试验方法也是获得大量数据验证支持的。这些试验方法均获得材料采购方和供应商双方的认可。规范指定的方法与国内现有的国标、航标试验方法不同,试验用到的试验设备(主要是夹具)也与国内现有的试验设备不同。现阶段直接采用国内的试验方法缺少试验数据支持,且不容易获得材料供应商的认可。

民用航空对先进复合材料的要求最主要的是要?稳定?、?可靠?和?可重复?。要求材料供应商提供

的原材料质量稳定、可靠。目前,ARJ21飞机已经完成上述复合材料预浸料的供应商认证的材料试验工作,并且已获得适航批准。

三、ACM在国内民机上扩大应用存在的问题

为了符合民用飞机的经济性要求,复合材料应用在民机上必须降低成本。为了促进复合材料在民用客机上的应用,首先要降低纤维复合材料的原材料成本;其次要提高纤维复合材料的制备效率;三是要改进大型复合材料构件的制备工艺技术。

目前国内民机复合材料应用成本还较高,主要受到以下几方面的限制:

1)材料采购成本较高:

能提供质量稳定、可靠的复合材料预浸料的供应商基本都是国外的供应商,使得材料的采购周期长、价格比较昂贵。国内还没有成熟的材料供应商,也没有一种通过适航验证的碳纤维或预浸料。而且国际上存在对碳纤维出口的限制,从国外直接采购碳纤维也比较困难。需要大力发展国内的碳纤维和复合材料预浸料的制造技术。

2)能成熟应用的复合材料种类单一:

ARJ21飞机上用的复合材料种类单一,仅有碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料,不能有效地发挥复合材料的结构可设计性优点,局限了复合材料在飞机结构上的应用。

复合材料用于民用飞机,必须建立有效的材料技术条件。国内缺少获得适航批准的技术规范。建立新的技术规范,必须获得大量的试验数据支持。

国内军机在复合材料的使用上已经积累了大量经验和数据。但由于民机上复合材料验证的试验方法多采用ASTM标准,而军机体系采用的测试方法多为国标、国军标等,难以直接用于民机。若能同过试验验证建立原有数据与标准试验方法之间的关系,可以大大促进民机复合材料技术规范的建立。

3)复合材料的工艺技术水平较落后:

复合材料构件制备的工艺技术水平较落后,能成熟用于生产的工艺仅有手工铺层/热压罐固化一种,这也限制了复合材料结构的设计灵活性。此外,若复合材料飞机零部件均由手工铺设,效率低下,劳动力成本高,废品率较高,部件的重现性能也较差。

生产过程的成本需要通过新技术的发展来降低。纤维定位及缠绕自动化技术、树脂膜浸渗技术(RFI)和树脂传递模技术(RTM)等工艺都有望降低成本。如弯曲度较小的平面结构,机翼壁板、副翼、垂尾及平尾蒙皮等,均可由自动铺带机完成。[6]树脂转移成型(RTM)因其生产周期短、自动化程度高也可大大降低成本。此外,RTM使用所匹配的金属模具能很好地保证产品的质量。同时,这些新的技术能确保机身结构的整体性,而这种整体性是有效耐压,保证乘客安全的关键之所在。[7]

四、复合材料的适航鉴定

先进复合材料结构如何满足适航要求,是民用飞机设计过程中需重点考虑的问题。美国采用FAR25、FAR23等条例进行民机适航审定,欧洲的相关条例为JAR25和JAR23。我国也先后颁布了《中国民用航空条例》第25部(CCAR-25)和第23部(CCAR-23),内容和FAR25、FAR23类似。

[8]从材料角度来说,复合材料应满足FAR25(CCAR25)第603条款的要求,即:材料建立在经验或试验的基础上;符合经批准的标准(如工业或军用标准,或技术标准规定),保证这些材料具有设计资料中采用的强度和其它性能;考虑服役中预期的环境条件,如温度和湿度的影响。从结构强度来说,复合材料结构则需满足FAR25(CCAR25)第613条款的要求,即:材料的强度性能必须以足够的材料试验为依据(材料应符合经批准的标准),在试验统计的基础上制定设计值;设计值的选择必须使因材料偏差而引起结构破坏的概率降至最小;至关重要的部件或结构在正常运行条件下热影响显著的部位,必须考虑温度对设计许用应力的影响等等。[9]

适航条例提出了复合材料飞机结构必须满足的基本原则,但在实际操作中,一般遵循美国FAA 的咨询通报AC20-107A对复合材料结构进行适航审定验收。AC20-107A是目前有关复合材料适航审定的一份较系统、较完整的文件,对复合材料飞机结构制定了一个可以接受但不是惟一的验收方法。AC20-107A将复合材料结构验证分成:材料和制造验证、静力结构验证、结构的疲劳和损伤容限验证、结构的颤振验证、和其他方面的验证(包括冲击动态性能、燃烧性能、闪电防护、检测维修等等)。这个方法和目前国际上普遍采用的?积木式方法?类似。

?积木式方法?将复合材料结构(一般指部件级以上的结构)发展研制过程中最重要的试验验证环节分成5级:试样试验(coupon)、元件试验(element)、次组合件试验(detail)、组合件试验(subcomponent)、部件试验(component)。从试样试验到部件试验,试验由下至上逐次进行,下一级试验以上一级试验的结果为基础,形成金字塔形,如图3所示(摘自MIL-HANDBOOK-17)。试片级试验件可多达上千件,全尺寸试验件则只有1~3个。有时,下一级的试验无需进行,可由上一级试验的结果分析得出。图4是一个典型的材料/结构认证过程的积木式流程(摘自MIL-HANDBOOK-17)。

试样试验主要考察与结构形式无关的材料性能,包括纤维面积重量、基体含量、空隙率、固化后的单层厚度,标准层板的拉伸强度与模量、压缩强度与模量、剪切强度与模量、层间断裂韧性等。试样试验为材料体系提供结构设计的数据库、环境因素对材料设计性能的影响。

元件试验评价材料容许常见层板中不连续性的能力,包括开孔与填孔拉伸强度、开孔与填孔压缩强度、冲击后压缩强度等等。

次组合件试验、组合件试验和部件试验与复合材料的应用情况、结构形式相关,用于评价结构的组合形式和破坏模式。结构选型试验属于次组合件试验,强度许用值试验则属于组合件试验。

图3 试验的金字塔

图4 复合材料/结构认证的积木式流程

从适航审定角度来说,复合材料结构认证过程中的每个阶段的试验都要处于适航监控之下。图5示出了适航验证试验的一般流程[10]。每项试验都需要向适航当局提交试验计划,编制试验任务书和试验大纲。试验大纲中应规定试验件的制作方法、试验方法、试验设备及程序等。试验前,试验相关的所有工程资料应齐全并现行有效;所有参试人员均应有相应的资质证件;所有测试用传感器、

测试仪表的精度/量程和校验报告应符合试验大纲的要求,且在现行有效的校验周期内。试验应严格按照已批准的试验大纲进行。试验过程中,适航审查方会现场检查证试验所涉及的工程资料的有效性,使用的试验设备等与试验大纲的相关内容的符合性,并进行试验目击。

图5 适航验证试验的一般流程

对民用飞机结构所用的新型复合材料,至少要进行试样试验、元件试验、次组合件试验和组合件试验。部件试验仅在飞机研制过程中进行。试样试验和元件试验一般由材料部门组织进行,通常也称为材料鉴定试验,主要考察供应商提供的材料/工艺是否满足材料规范的要求。一般来说,至少要对3个不同批次的材料进行试验。材料鉴定试验结果都符合规范要求且供应厂商的质量系统通过评审后,供应商及其提供的材料可以列入相应材料规范的鉴定合格产品目录(QPL)。材料一旦获得批准,其生产地址、材料配方、生产设备、试验设备以及工艺控制文件等不得变更。若有一项内容发生变动,都应重新申请进行材料鉴定。

在民用飞机结构上已成熟应用的复合材料,可采用等效性试验的方法,来寻求替代的材料体系和/或材料供应商,以降低材料的试验成本。这种方法的前提是原有材料已经建立了大量的数据和经验,并已从这些数据和经验建立了力学性能的统计基准值。

参考文献:

[1] 何东晓,先进复合材料在航空航天的应用综述,高科技纤维与应用,2006年4月。

[2] 赵稼祥,民用航空和先进复合材料,高科技纤维与应用,2007年4月。

[3] 陈绍杰,复合材料与民用航空,高科技纤维与应用,2002年2月。

[4] 王山根,复合材料在民用飞机上的应用,材料工程,1992年5期。

[5] 赵稼祥,碳纤维复合材料在民用航空上的应用,高科技纤维与应用,2003年6月。

[6] Mark Logan,复合材料引领飞机制造业的新时代,机械工人冷加工,2006年第11期。

[7] 谢晓芳,复合材料在飞机主体结构上大显身手,玻璃钢,2004年第4期。

[8] 陈绍杰,民机复合材料的适航审定浅析,航空工程与维修,2002年3月。

[9] CCAR-25-R3:《中国民用航空规章》第25部运输类飞机适航标准。

[10] 王立群,谈谈适航符合性验证试验,民用飞机设计与研究,2006年第2期。

民机上的先进复合材料及其适航审定

作者:袁宇慧

作者单位:中航第一飞机设计研究院上海分院,200232

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民用航空器适航管理

民用航空器适航管理重点 第一章 1、影响飞行安全的主要因素:人、环境、设备。 2、适航的定义:民用航空器的适航性是指该航空器包括其部件及子系统整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下的安全性和物理完整性的一种品质。这种品质要求航空器应始终处于保持符合其型号设计和始终处于安全运行状态。 3、航空器必须满足以下两个条件方能称其是适航的:(1)航空器必须始终满足符合其型号设计要求;(2)航空器必须始终处于安全运行状态。 4、试航管理就是适航性控制。 5、我国政府明确规定:民用航空器的适航管理是由中国民用航空局负责。民用航空器适航管理的宗旨是:保障民用航空安全,维护公众利益,促进民用航空事业的发展。 6、民用航空器的适航管理分为:初始适航管理和持续适航管理。 初始适航管理,是在航空器交付使用之前,适航部门依据各类适航标准和规范,对民用航空器的设计和制造所进行的型号合格审定和生产许可审定,以确保航空器和航空器部件的设计、制造是按照适航部门的规定进行的。初始适航管理是对设计、制造的控制。 持续适航管理,是在航空器满足初始适航标准和规范、满足型号设计要求、符合型号合格审定基础,获得适航证、投入运行后,为保持它在设计制造时的基本安全标准或适航水平,为保证航空器能始终处于安全运行状态而进行的管理。持续适航管理是对使用、维修的控制。 7、适航管理的特点:(1)权威性或法规性(2)国际性(3)完整性和统一性。适航管理的完整性包含着整体完整性和过程完整性两个方面。适航管理的完整性既是客观的需要,也是把握客观事物发展规律的要求。(4)动态发展性(5)独立性 8、适航管理按照工作性质的不同分为三种类型:(1)立法、定标(2)颁发适航证件(3)监督检查 9、适航管理工作的主要内容有:(1)制定各类适航标准和审定监督规则。建立健全严格的法规体系是适航管理科学化的重要标志。(2)民用航空器设计型号合格审定。民用航空器的固有安全水平是在设计阶段确定的。(3)民用航空器制造的生产许可审定(4)民用航空器的适航检查(5)民用航空器的持续适航管理(6)对从事维修工作的人员的管理 10、适航标准是一类特殊的技术性标准,是为保证实现民用航空器的适航性而制定的最低安全标准。适航标准与其他标准不同。适航标准是国家法规的一部分,必须严格执行。 11、各国适航标准,大体上有如下共同点: 第一,适航标准的规范性。 中国的适航标准和适航管理规则两方面的内容,均纳入《中国民用航空规章》。凡从事民用航空活动的任何单位和个人都必须遵守《中国民用航空规章》中的各项规定。 第二,适航标准的务实性。 适航标准的制定是以民用航空的实践,尤其是空难事故调查结束为背景的。 第三,适航标准的稳健性。 第四,适航标准的平衡性。 12、适航标准又称为最低安全标准。“最低”有两层含义,一是表明该标准是基本的、起码的;二是表明该标准是经济负担最轻的。 第二章 1、民航局三级机构是指民航局机关、民航地区管理局和地方安全监督管理局。

装甲防弹材料

装备必须——复合防弹材料 摘要:以玻璃纤维复合材料、芳纶为代表的新一代轻质防弹材料,与传统的航空防弹钢板、 双硬度防弹钢板及陶瓷-轻合金防弹装甲材料相比,具有抗弹性能好、工艺方便和有明显减重的效果,也成为现代武装直升机和攻击机中使用的主要装甲材料。 一、前言: 金属材料是现代装甲最重要的材料。从普通钢装甲发展到高硬度钢装甲、双硬度钢复合装甲、乃至钛合金装甲,防护能力不断提高。金属材料装甲对于坦克、装甲车、军舰等的防护起了重要作用。但是对于人体近身防护和军机的防护,金属材料装甲却不适宜,因为太重,会影响战术性能的发挥。于是在本世纪五十年代出现了轻质复合材料防弹装甲,如纤维复合材料装甲和陶瓷复合材料装甲相继问世,并得到不断发展。 二、防弹装甲结构: 典型的陶瓷复合材料防弹装甲一般是以陶瓷材料作面板,纤维复合材料(典型的为碳纤维与芳纶、超高分子量聚乙烯等有机纤维的复合)为背板,中间用胶粘剂粘接复合,在陶瓷面板上铺有一层高强布作为止裂层。陶瓷复合材料装甲是迄今为止最有效的轻质防弹装甲体系,与传统金属装甲相比,具有重量轻、防护水平高、工艺简单、可设计性好等优点。在国外,陶瓷复合材料装甲已成为轻质航空装甲的主流,受到各国研究者的普遍重视。 三、防弹原理: (1) 破碎弹头。这是重要的防弹机制之一。不仅弹头破碎时耗散很多的能量,而且弹头碎块可将高度集中的能量予以分散,等效于加大着靶面积,可大大提高抗弹性能。为了破碎弹头,装甲表面往往贴有坚硬的陶瓷面板。 (2) 靶板破坏与变形吸能。弹丸作用于靶板,首先面板陶瓷破坏并形成倒锥作用于背板,背板将通过变形、分层和纤维断裂等吸收剩余的能量。这里面板与背板的能量分配要合理。面板不仅要能够破碎弹头,而且应能形成倒锥,利于背板作用的有效发挥;背板要能支撑面板,尽可能延长面板的破坏时间,充分发挥面板作用,同时应具有协同的大变形能力,这需要合理设计。 (3) 磨蚀作用。破碎弹头进入破碎的陶瓷块中产生摩擦,弹头碎块与陶瓷碎块产生摩擦,陶瓷碎块之间由于弹头碎块的挤入,也会产生摩擦,最终结果是动能转变为热能。 (4) 改变弹头入射角。采用精心设计的特殊表面面板,将可以做到,无论子弹从何方射来,都能避免垂直人射,即可改变弹头入射方向,从而使动量(动能)分解,以降低对靶板的作用,等效于靶板抗弹能力的提高。 四、复合防禅材料技术的发展 此点分为防弹陶瓷材料的发展和复合材料背板用纤维的发展两个方面 (一)防弹陶瓷材料的发展 对陶瓷面板材料来说,要求具有高的硬度和相应的高耐磨性、高的压缩强度及重量轻。上世纪五十年代末六十年代初,美国军方制成世界上首块陶瓷复合装甲,它是由约8.5mm 厚的氧化铝(Al2O3)陶瓷粘结在玻璃纤维增强树脂的背板上而制成的复合装甲。在六十年代初,美国诺顿公司参与陶瓷复合材料装甲的研究,研制的热压碳化硼(B4C)陶瓷密度低,可以使装甲体系比氧化铝轻30\\\\%。1965年起B4C开始逐步取代Al2O3。1967年又研制防

民用航空产品和零件合格审定的规定

民用航空产品和零件合格审定的规定 【法规类别】机械设备产品与质量 【发文字号】中华人民共和国民航局令第13号 【修改依据】本篇法规已被《民用航空产品和零件合格审定的规定(修订部分)》(发布日期:1991年4月9日实施日期:1991年4月9日)修订 【失效依据】本篇法规已被《中国民用航空总局关于废止部分民用航空规章和规章性文件的决定》(发布日期:2003年4月8日实施日期:2003年4月8日)废止(原因:该规定被1991年4月9日民航局令第13/1号《民用航空产品和零件合格审定的规定》取代,应当废止。) 【发布部门】中国民用航空总局(已撤销) 【发布日期】1990.08.08 【实施日期】1990.08.08 【时效性】失效 【效力级别】部门规章 民用航空产品和零件合格审定的规定 (民航局令第13号一九九0年八月八日) 目录 第一章总则 第二章型号合格证 第三章型号合格证更改、补充型号合格证和重新申请型号合格证

第四章仅依型号合格证生产 第五章生产许可证 第六章适航证、适航批准书 第七章特许飞行证 第八章材料、零部件、机载设备的批准 第九章出口适航批准 第十章附则 第一章总则 第一条依据 本规定是根据1987年6月1日施行的《中华人民共和国民用航空器适航管理条例 》制定的。 第二条适用范围 本规定(简称CCAR-21)适用于民用航空产品和零件的合格审定并确定:(一)颁发型号合格证、生产许可证、适航证、特许飞行证、型号认可证和出口适航批准证书及其更改的程序要求和管理规则; (二)某些材料、零部件和机载设备的批准程序要求。 第三条定义 本规定中的术语“产品”系指民用航空器、发动机和螺旋桨(第九章除外) 第四条溯及力 (一)1987年6月1日以后设计、制造的产品,必须执行本规定的适用条款。

民用航空 适航管理

1.适航,即适航性的简称。源于航海 2.早期适航性的定义(品质):航空器适宜于空中飞行的性质。 3.(简答)上述列举的适航性定义和解释不尽相同,但其共性的几个要点 ①均局限于民用航空器 ②均以在实际飞行中所应具有的安全性为归宿。 ③逐步强调了综合因素 ④强调了适航性是以预期运行环境的航空器使用限制为界定条件的。 ⑤逐步扩展到持续运行的动态因素—维修和使用等。 4.(简答、名词)民用航空器的适航性定义: 是指该航空器包括其部件及子件系统整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下的安全性和物理完整性的一种品质。这种品质要求航空器应始终处于保持符合其型号设计和始终处于安全运行状态。 5.(选择、判断、填空)适航性这个词并不是出于理论或学术研究需要,也不是出于设计、制造航空器的需要,而是出于维护公众利益的民用航空立法的需要。 6.适航性标准是一类特殊的技术性标准。它是为保证实现民用航空器的适航性而制定的最低安全标准。适航性标准与其他标准不同。适航标准是国家法规的一部分,必须严格执行。 7.各国适行标准中较有影响的是美国的FAR英国的BCAR、欧洲联合航空局的JAR和原苏联的H C。我国主要参考国际上应用较广泛的美国适行标准,结合国情而制定,并作为《中国民用航空规章》(CCAR)的组成部分。 8.通观各国适航标准,大体有如下共同特点: ①适航标准的法规性。适航标准原本就是为政府管理部门或授权管理部门对航空器安全性进行控制而制定的。 ②适航标准的务实性。 ③适航标准的稳健性。 ④适航标准的平衡性。 9.通过对适航性法规的分析,可以揭示出航空器必须满足以下两个条件方能称其是适航的。①是航空器必须始终满足符合其型号设计要求 ②是航空器必须始终处于安全运行状态 10.航空器的使用单位(航空公司)和维修单位(包括所属的各类航空人员——飞行人员、维修人员、检验人员等),要对其使用和维修的航空器始终处于安全运行状态,即对航空器的持续适航性负主要责

航空航天复合材料技术发展现状

航空航天复合材料技术发展现状 2008-11-25 中国复合材料在线[收藏该文章] 材料的水平决定着一个领域乃至一个国家的科技发展的整体水平;航空、航天、空天三大领域都 对材料提出了极高的要求;材料科技制约着宇航事业的发展。 固体火箭发动机以其结构简单,机动、可靠、易于维护等一系列优点,广泛应用于武器系统及航 天领域。而先进复合材料的应用情况是衡量固体火箭发动机总体水平的重要指标之 一。在固体发动机研制及生产中尽量使用高性能复合材料已成为世界各国的重要发展目标, 目前已拓展到液体动力领域。科技发达国家在新材料研制中坚持需求牵引和技术创新相结合,做到了需求牵引带动材料技术发展,同时材料技术创新又推动了发动机水平提高的良性发展。 目前,航天动力领域先进复合材料技术总的发展方向是高性能、多功能、高可靠及低成本。 作为我国固体动力技术领域专业材料研究所,四十三所在固体火箭发动机各类结构、功能复合材料研究及成型技术方面具有雄厚的技术实力和研究水平,突破了我国固体火箭发动 机用复合材料壳体和喷管等部件研制生产中大量的应用基础技术和工艺技术难关,为我国的 固体火箭发动机事业作出了重要的贡献,同时牵引我国相关复合材料与工程专业总体水平的 提高。建所以来,先后承担并完成了通讯卫星东方红二号远地点发动机,气象卫星风云二号 远地点发动机,多种战略、战术导弹复合材料部件的研制及生产任务。目前,四十三所正在 研制多种航天动力先进复合材料部件,研制和生产了载人航天工程的逃逸系统发动机部件。 二、国内外技术发展现状分析 1、国外技术发展现状分析 1.1结构复合材料 国外发动机壳体材料采用先进的复合材料,主要方向是采用炭纤维缠绕壳体,使发动机质量比有较大提高。如美国“侏儒”小型地地洲际弹道导弹三级发动机(SICBM-1 、-2、- 3 )燃烧室壳体由IM-7炭纤维/HBRF-55A 环氧树脂缠绕制作,IM-7炭纤维拉伸强度为 5 300MPa , HBRF-55A 环氧树脂拉伸强度为84.6MPa,壳体容器特性系数(PV/Wc )>3 9KM ;美国的潜射导弹“三叉戟II (D5 )”第一级采用炭纤维壳体,质量比达0.944,壳 体特性系数43KM,其性能较凯芙拉/环氧提高30% 国外炭纤维的开发自八十年代以来,品种、性能有了较大幅度改观,主要体现在以下两个方 面:①性能不断提高,七、八十年代主要以3000MPa的炭纤维为主,九十年代初普遍使用 的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa,九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa,并已开始工程应用;②品种不断增多,以东丽公司为例,1983年产的炭纤维品种只有4种,至U 1995 年炭纤维品种达21种之多。不同种类、不同性能的炭纤维满足了不同的需要,为炭纤维复合材料的广泛应用提供了坚实的基础。 芳纶纤维是芳族有机纤维的总称,典型的有美国的Kevlar、俄罗斯的APMOC,均已在多 个型号上得到应用,如前苏联的SS24、SS25洲际导弹。俄罗斯的APMOC纤维生产及其应 用技术相当成熟,APMOC纤维强度比Kevlar高38%、模量高20%,纤维强度转化率已达到75%以上。PBO纤维是美国空军1970年开始作为飞机结构材料而着手研究的产品,具有刚

(整理)复合材料学思考题

复合材料学思考题 第一章绪论 1. 复合材料的定义。 2. 复合材料相的划分。 3. 复合材料的命名和分类。 4. 与传统材料相比,复合材料有哪些特点? 第二章复合材料的基体材料 1. 金属基体选择原则包括哪些方面?并举例说明。 2. 结构复合材料的金属基体的分类及常用的基体材料有哪些? 3. 功能金属基复合材料的主要金属基体种类有哪些? 4. 常用的陶瓷基体的分类,且每一类中常用的基体材料有哪些? 5. 无机胶凝材料的分类。 6. 水泥的的分类。了解硅酸盐水泥生产、组成及硬化机理。 7. 镁质胶凝材料的种类及原料。 8.不饱和聚酯树脂的合成原理及性能特点。 9. 环氧树脂胺固化和酸酐固化原理,固化剂用量的计算? 10. 酚醛树脂的合成及固化原理? 11. 常见热塑性塑料的结构及性能特点? 12. 常见橡胶的结构式、性能特点? 13. 橡胶配方中各配合剂的作用? 第三章复合材料的增强材料 1. 增强材料的定义。目前常用的增强材料有哪三大类? 2. 玻璃纤维的分类,玻璃纤维的主要性能特性。 3. 分析玻璃纤维比大块玻璃高强的原因。影响玻璃纤强度的因素有哪些?。 4. 玻璃纤维织物的品种主要有哪些? 5. 连续玻璃纤维及其制品的制造方法分为哪两类,它们拉丝的工艺过程是如何进行的?哪种制造方法更优越,相比其优点主要是什么? 6. 玻纤制造过程中加浸润剂的作用,浸润剂分类,去除纺织型浸润剂有哪些方法? 7. 碳纤维的概念。碳纤维的分类。 8. 碳纤维的制造方法有哪两种?其中哪种方法最常用? 9. 有机纤维碳化法制造碳纤维要经历哪些阶段?并解释每一阶段的作用。 10. 碳纤维的主要性能特征。 11. 了解芳纶纤维的制造过程和其主要特性。 12. 理解沃兰或硅烷与玻璃纤维表面作用机理

适航管理的考试重点

1、影响飞行安全的主要因素:人、环境、设备。 2、适航的定义:民用航空器的适航性是指该航空器包括其部件及子系统整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下的安全性和物理完整性的一种品质。这种品质要求航空器应始终处于保持符合其型号设计和始终处于安全运行状态。 3、航空器必须满足以下两个条件方能称其是适航的:(1)航空器必须始终满足符合其型号设计要求;(2)航空器必须始终处于安全运行状态。 4、试航管理就是适航性控制。 5、我国政府明确规定:民用航空器的适航管理是由中国民用航空局负责。民用航空器适航管理的宗旨是:保障民用航空安全,维护公众利益,促进民用航空事业的发展。 6、民用航空器的适航管理分为:初始适航管理和持续适航管理。 初始适航管理,是在航空器交付使用之前,适航部门依据各类适航标准和规范,对民用航空器的设计和制造所进行的型号合格审定和生产许可审定,以确保航空器和航空器部件的设计、制造是按照适航部门的规定进行的。初始适航管理是对设计、制造的控制。持续适航管理,是在航空器满足初始适航标准和规范、满足型号设计要求、符合型号合格审定基础,获得适航证、投入运行后,为保持它在设计制造时的基本安全标准或适航水平,为保证航空器能始终处于安全运行状态而进行的管理。持续适航管理是对使用、维修的控制。 7、适航管理的特点:(1)权威性或法规性(2)国际性(3)完整性和统一性。适航管理的完整性包含着整体完整性和过程完整性两个方面。适航管理的完整性既是客观的需要,也是把握客观事物发展规律的要求。(4)动态发展性(5)独立性8、适航管理按照工作性质的不同分为三种类型:(1)立法、定标(2)颁发适航证件(3)监督检查

《民用航空产品和零部件适航审定规定》(草案)

《民用航空产品和零部件适航审定规定》(草案) 修订情况说明 2019年9月

1、21部在适航审定管理中的作用是什么与适航审定相关的法律、 行政法规和其它规章的关系是什么 21部是适航审定管理中的重要和基础性管理类的规章,规范了除国籍登记管理和无人机适航审定管理以外的所有适航管理证件的管理内容。 目前,民航法之下的行政法规,和适航审定业务相关的包括适航管理条例、国籍登记条例、无人机管理条例。国籍登记条例及其之下的45部规定的是国籍登记管理的内容,无人机管理条例及其之下的92部规定了无人机管理内容(包括适航审定管理内容)。其它适航审定管理内容均由适航管理条例和其之下的21部予以规定。23/25/26/27/29/31/32/33/34/35/36/53/55部等技术规章都是落实21部行政许可批准所依据的技术规章,都由21部予以引用。 2、和现行21部相比,新版21部有什么突出的特点 架构的重组是一个突出特点。此次21部修订是在现行21部内容的基础上做了全面重新改写。规章架构、条款编号、文字表述都有

非常大的变动。 另一个特点是语言力求通俗易懂。同时,还将编写一份21部的解读材料,与21部同步发布,补充21部未说清说透的问题。 还有一个重要的特点是实现了管理的完整性。此次修订21部,将航油航化管理内容也纳入进来,未来的53部和55部将仅作为航油航化审定的技术标准。 另外,此次修订明确了一些近些年已经逐步实践的理念,如基于风险管理、基于体系管理、分类精准管理等。 3、新版21部修订的原则是什么体现了怎样的编写理念 新版21部修订按照实事求是、促进发展的原则进行编写。实事求是,是根据我国适航审定发展现状和水平,基于适航审定系统和工业企业实践反馈,进行编写,充分体现了规章编写的自主性;促进发展,是根据民航局促进国产航空产品研制水平提升、促进通用航空发展、真情服务工业企业的指导精神进行编写。 4、新版21部草稿的架构是怎样的 新版21部分为十个章节,分别是:(一)总则、(二)民用航空产品和零部件的类别及适航管理方式、(三)证件类别及适用性、(四)民用航空产品设计批准、(五)民用航空产品生产批准、(六)零部件设计生产批准、(七)航空油料供应企业和检测单位批准、(八)民用航空产品和零部件适航批准、(九)外国民用航空产品和零部件认可批准、(十)法律责任和附则。 其中,第二章“民用航空产品和零部件的类别及适航管理方式”

航空航天先进复合材料

航空航天先进复合材料现状 2014-08-10 Lb23742 摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。 关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料 0 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大显身手。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题 1 树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、

电中在线-建筑材料试题及答案

建筑材料考试题目及答案 1.材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是()。 A.密度 B.强度 C.堆积密度 D.表观密度 正确 正确答案:A 学生答案:A 2.材料在水中吸收水分的性质称为()。 A.渗透性 B.吸湿性 C.耐水性 D.吸水性 正确 正确答案:D 学生答案:D 3.下列性质属于力学性质的有:强度、硬度、弹性、脆性。 A.正确 B.错误 正确 正确答案:A 学生答案:A 4.下列材料中,属于复合材料的是()。 A.建筑石油沥青 B.钢筋混凝土 C.建筑塑料 错误 正确答案:B

5.响矿渣活性的因素有化学成分和玻璃体的含量 A.正确 B.错误 正确 正确答案:A 学生答案:A 6.回转窑内分解带物料运动速度最快。 A.错误 B.正确 错误 正确答案:B 学生答案:A 7.GB规定矿渣硅酸盐水泥,水泥中MgO的含量不得超过5.0%。 A.正确 B.错误 错误 正确答案:B 学生答案:A 8.铝率越大,窑内液相的粘度越小。 A.错误 B.正确 错误 正确答案:A 学生答案:B 9.混凝土的( )强度最大。 A.抗弯 B.抗剪 C.抗拉 D.抗压 正确 正确答案:D

10.混凝土配合比设计中,水灰比的值是根据混凝土的( )要求来确定的。 A.强度 B. 耐久性 C.强度及耐久性 D.和易性与强度 正确 正确答案:C 学生答案:C 11.在原材料质量不变的情况下,决定混凝土强度的主要因素是( )。 A.砂率 B.单位用水量 C.水泥用量 D.水灰比 正确 正确答案:D 学生答案:D 12.厚大体积混凝土工程适宜选用( )。 A.硅酸盐水泥 B.矿渣水泥 C.高铝水泥 D.普通硅酸盐水泥 错误 正确答案:B 学生答案:A 13.混凝土施工质量验收规范规定,粗集料的最大粒径不得大于钢筋最小间距的( )。 A.1/4 B.3/4

专业论文---防弹材料

摘要 超高分子量聚乙烯纤维由于其优越性被用于防弹材料中,各国也在发展技术克服它的不足。高性能纤维得到了不断发展创新,目前已进入了一个高速发展阶段。我国企业也应抓住机会发展技术,在此领域上有更长远的发展。 关键词 超高分子量聚乙烯纤维、防弹材料、应用前景 引言 传统钢制防弹材料的防护水平能满足使用要求,不过重量和刚性严重降低了此类材料在使用中的舒适性,而且还存在跳弹伤人的危险.随着世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展,高性能纤维得到了不断发展创新,目前已进入了一个高速发展阶段,用高性能纤维材料制成的防弹材料质轻、柔韧性好、防护效果佳,近年来,各国用高性能纤维材料开发出了各种软式、软硬复合式防弹衣和防弹头盔。采用芳纶织物制成的软质防弹背心在穿着舒适性上取得了革命性的突破.而UHMWPE纤维的出现又进一步提高了软质防弹复合材料的防护性能。与芳纶相比,UHMWPE纤维具有更高的强度、模量、比强度、比模量及声波传递速度,这几个因素均与纤维的防弹性能密切相关. 一般认为,上述几个指标越高,纤维的防弹性能越好 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)也称UHMWPE纤维,是继碳纤维、Kevlar纤维之后的第三代高性能纤维。1979年由荷兰DSM公司生的Dyneema(迪尼玛)纤维,是世界上第一种超高分子量聚乙烯纤维,此

后各国相开发了多种超高分子量聚乙烯,如:美国联合信号公司(Allied Signal)Spectra三井石油化的Tekmilon等。国内对UHMWPE 纤维的研究开发工作,始于20世纪的80年代初期,经过几十年的研究开发,国内已经形成了多家UHMWPE纤维生产厂家。由于UHMWPE纤维具有低密度、高比模量、高比强度、良好的能量吸收性能等优点,UHMWPE 纤维出现后打破了芳纶纤维在防弹材料领域的垄断地位,并有逐渐取代芳纶防弹纤维的趋势。 UHMWPE纤维增强复合材料的准静态力学分析 蔡忠龙和冼杏娟对UHMWPE纤维增强复合材料的力学行为进行了一系列研究。UHMWPE纤维增强复合材料的轴向压缩性能较低,即使处理后的sK66/环氧复合材料的轴向压缩强度也只有54.4MPa(sK66是UHMWPE纤维的商品名)。试样受压缩达70%极限荷载时开始产生塑性形变,并逐渐增大,出现剪切破坏,直至试样失效,但并不断开。这类材料压缩破坏的主要机理是UHMWPE纤维受压失稳弯折界面脱粘。此外,UHMWPE纤维增强复合材料的弯曲性能也很低,如处理后的SK66/环氧复合材料的弯曲强度最高只有150MPa,约为拉伸强度的1/7。在弯矩作用下,受压部分的承载超过SK66纤维的压缩强度时,纤维失稳,从而导致分层;受拉部分由于纤维与树脂的脱粘产生分层。逐层失效,最后韧性弯曲破坏。受弯分层是这类材料主要弯曲破坏机理。冼杏娟等人进一步研冗了UHMWPE纤维增强复合材料的断裂韧性和裂缝扩展,。她们采用三点弯曲加载方式,试样单边缺口,缺口长度(a)和试样宽度(w)之比为0 3,用长焦显微镜观测拍摄变形和断裂裂缝的

适航管理

第一章 1、适航标准与其他标准的最大不同点在于:适航标准是国家法规的一部分,具有强制性。 2、适航标准是最低安全标准。 3、适航标准涉及到民用航空器的设计、生产、使用和维修等各个部门。 4、保持民用航空器的适航性,航空器的设计、制造、使用和维修各方面都负有重要责任,成为适航性责任。 5、适航部门作为政府的机构,对航空器的设计、制造、使用和维修各个环节进行统一的科学管理。对航空器的适航性进行技术鉴定和监督检查,对航空器的适航性负有责任的单位和人员进行监督和检查,并客观公正的进行评估和控制。 6、对安全问题或事故进行调查,违反规章的采取吊销证书、执照或勒令停飞、罚款等措施。 7、所有航空器失事都能归因于某种程度的人为失误。 8、失效是零部件失去原有设计所规定的功能。 9、失效安全是设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。 10、可能的失效状态是失效发生的概率数量级在1×10?或以上。 很少失效的概率数量级在1×10??或以下,但大于1×10??。11、系统,部件和元件的隔离使得一个失效不会造成另一个失效。隔离也意味着独立性。 12、在发现失效后使用机组程序,通过稳定的机组改正措施能继续安全飞行和着陆。

第二章 13、中南管理局:广州、河南、湖北、湖南、广西、海南、深圳监管办。东北管理局:沈阳、吉林、黑龙江、大连监管办。 第三章 14、CCAR121部适用于:①最大起飞全重超过5700千克的多发飞机的定期载客运输飞行。②座位数超过30座或最大商载超过3400千克的多发飞机的不定期载客运输飞行。③最大商载超过3400千克的多发飞机的全货物运输飞行。 15、批准使用的每架飞机的型号、系列编号、国籍标志和登记标志,运行中需要使用的每个正常使用机场、备降机场、临时使用机场和加油机场。 16、需要安排合格的专职人员的岗位:运行副总经理,维修工程副总经理,总飞行师,总工程师。 17、任何合格证持有人应当建立一个由维修工程副总经理负责组织落实其飞机适航性责任。 18、维修系统应当之前包括一个获得CCAR-145部航线维修批准的维修单位,可以是自己建立的,也可是通过协议委托的其他维修单位。 19、工程技术管理:其中至少包括编制维修方案和最低设备清单相关部分。指定具体维修技术要求和改装方案的要求和程序说明。 20、当合格证持有人的飞机从一个已批准的维修方案转化为另一个经批准的维修方案时,应当对飞机利用率、使用环境、安装的设备和维

民航适航管理认识

对民航适航管理的认识 民用航空器的适航性是指该航空器包括其部件子系统整体性能在预期的运行环境和使用限制下的安全性和物理完整性的一种品质。 适航管理分初始适航管理和持续适航管理。 初始适航管理是对航空器的设计、制造进行控制,即按一定的适航标准和民航法规对航空器进行型号合格审定、生产许可审定。 持续适航管理是对航空器的运行、维修的控制,目的是为了使航空器持续保持在设计和制造时所达到的基本安全标准和适航水平。 适航管理工作包含三个方面:立法、颁证和监督检查。 中国的适航部门修订的适航标准是以美国联邦航空局制定的适航标准(联邦航空条例FAR)作为蓝本。 设计环节: 在初始适航管理中,核心的法规是CCAR-21部《民用航空产品和零部件合格审定规定》,该法规明确规定了合格审定的申请、审定、颁证的程序及管理要求,颁证后管理及持证人的权利和适航性责任等,对进出口民用航空产品和零部件的适航管理也做了规定。 型号合格审定(type certification):适航部门对民用航空产品进行设计批准的过程. CCAR-21部规定了型号合格审定流程,以及相关的适航标准(CCAR-25运输类飞机适航标准、CCAR-23正常类实用类特技类和通勤类飞机适航规定,CCAR-27正常类旋翼航空器适航规定、CCAR-29运输类旋翼航空器适航规定,CCAR33\34\35\36\37\53\55等规定)。 型号合格证书包括型号合格证(TC)和型号设计批准书(TDA)。 凡是按CCAR23/25/27/29/33/35进行审定的航空产品颁发型号合格证。 对初级类航空器(审定最大重量小于1225公斤的小型航空器)和限用类航空器(进行专门作业的航空器,比如农药喷洒,航测,巡查,广告)颁发型号设计批准书。 民用航空器取得了型号合格证就意味这产品的设计符合适航规定。 民用航空器完成型号合格审定后,进入制造环节。 制造环节: 仅依据型号合格证生产:指某种产品已获得型号合格证,但未获得生产许可证(PC)时,型号合格证件(或转让协议书)持有人进行该产品的生产活动。 生产许可审定:局方对已获得民用航空产品型号设计批准并欲重复生产该产品的制造人所进行的资格性审定,以保证该产品符合经批准的型号设计。 民用航空器完成生产后需要进行适航认证,取得适航证。 航空发动机、螺旋桨取得适航批准书。 适航证分标准适航证、特殊适航证。(分类标准是该航空器的型号审定证书) 标准适航证:取得型号合格证或者型号认可证的航空器颁发标准适航证。 特殊适航证:它取得型号设计批准书的航空器及民航总局同意的其他情况,颁发特殊适航证。特殊适航证分为初级类和限用类两类。 特许飞行证:对于没有取得有效适航证的航空器欲从事飞行活动,需要向局方申请特许飞行证。(分两类)

中国民航适航管理知识点

中国民航适航管理知识点 CAAC:中国民航(=Civil Aviation Administration of China 飞机类别(CCAR23正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定 (a)正常类飞机,是指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大审定起飞重量为5700公斤(12500磅)或以下,用于非特技飞行的飞机。非特技飞行包括: (1)正常飞行中遇到的任何机动; (2)失速(不包括尾冲失速); (3)坡度不大于60°的缓8字飞行、急上升转弯和急转弯。 (b)实用类飞机,是指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大审定起飞重量为5700公斤(12500磅)或以下,用于有限特技飞行的飞机。按实用类审定合格的飞机,可作本条(a)中的任何飞行动作和有限特技飞行动作。有限特技飞行包括: (1)尾旋(如果对特定型号的飞机已批准作尾旋); (2)坡度大于60°但不大于90°的缓8字飞行、急上升转弯和急转弯。 (c)特技类飞机,是指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大审定起飞重量为5700公斤(12500磅)或以下,除了由于所要求的飞行试验结果表明是必要的限制以外,在使用中不加限制的飞机。 (d)通勤类飞机,是指座位设置(不包括驾驶员)为19座或以下,最大审定起飞重量为8618公斤(19000磅)或以下,用于本条(a)所述非特技飞行的螺旋桨驱动的多发动机飞机。通勤类飞机的运行,是指正常飞行所能遇到的任何机动,失速(不包括尾冲失速)和坡度不大于60°的急转弯。 飞机类别飞行限制座位设置最大审定起飞重量发动机 正常类非特技9座及以下5,700Kg或以下单发或多发实用类有限特技 特技类不加限制

航空航天复合材料设计要求比较

航空航天复合材料结构设计要求的比较 复合材料是指由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,它既能保留原有组分材料的主要特色,又通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联与协同,从而获得原组分材料无法比拟的优越性能, 复合化是当代材料技术发展的重要趋势之一,而大量采用高性能复合材料是航空航天飞行器发展的重要方向。航空航天追求性能第一的特点,使其成为先进复合材料技术的率先实验和转化的战场,航空航天工业的发展和需求推动了先进复合材料的发展,而先进复合材料的发展和应用又促进了航空航天的进步。先进复合材料继铝、钢、钛之后,迅速发展成四大结构材料之一,其用量成为航空航天结构的先进性标志之一。将先进复合材料用于航空航天结构上可相应减重20%~30%,这是其他先进技术很难达到的效果。美国NASA的Langley 研究中心在航空航天用先进复合材料发展报告中指出,各种先进技术的应用可以使亚音速运输机获得51%的减重(相对于起飞重量)效益,其中,气动设计与优化技术减重4·6%,复合材料机翼机身和气动剪裁技术减重24·3%,发动机系统和热结构设计减重13.1%,先进导航与飞行控制系统减重9%,说明了先进复合材料的应用减重最明显。这不仅带来相当大的经济效益,而且可以增加装备的机动性,还可以提高其抗疲劳、耐腐蚀性能。 由于航天与航空的使用环境和应用范围存在区别,因而造成复合

材料在航空飞行器与航天飞行器上使用的设计要求也有很多不同之处。而且由于任务目标和使用环境差异,飞机结构的要求不能直接作为空间飞行器的结构设计要求。空间飞行器的飞行环境和承受的载荷很特殊,并且几乎没有可能再去检查和维修航天器的结构或在其任务条件下验证其结构的性能。因此,空间飞行器复合结构设计必须比飞机复合材料结构设计更加稳定可靠。虽然如此,飞机行业的复合材料结构设计方面的经验仍然可以为航天器的复合材料结构设计提供一定的参考和借鉴。 航空和航天复合材料结构设计要求具体在哪些方面存在差异呢? 第一点是两者的生成规模差别很大。航空产品通常进行大规模生产,不仅整机生产数量多,而且因为需要维修等等,这样更换损坏的零件同样数量巨大;而航天产品则大多生产较少。因此在结构设计时,航空产品对结构设计时需要对加工工艺等配套设施进行细致的考虑,以达到成本、周期。效益的均衡,而航天结构设计则大多不需要考虑。同时生产数量的差异也使后续的设计工作产生了很大不同。 第二点是初始设计要求。飞机工业需要通过测试数量庞大的样本总结设计出一套模块建立的方法。但航天器的生产数量很有限,因此用于航空专业的样本采集到模块建立的方法,要想应用于航天器,从成本和进度的角度来看,是不切实际的。 第三点是强度要求。在航空和航天器中,对于强度的要求二者是一致的,但因工作环境不同存在一定的区别。航空和航天器复合材料

镁碳砖

镁碳砖开发及其在钢包渣线的应用 河北瀛都复合材料有限公司 王丕轩孙志红 摘要:概述了镁碳砖的发展概况、生产过程及在钢包渣线的应用,并对其发展前景进行了展望。 关键词:镁碳砖;渣线;低碳化;精炼 11镁碳砖发展概况 MgO–C砖是20世纪70年代兴起的新型耐火材料,最早由日本九洲耐火材料公司渡边明首先开发,它是以镁砂(高温烧结镁砂或电熔镁砂)和碳素材料为原料,用各种碳质结合剂制成的耐火材料。由于MgO–C砖具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特性而被广泛应用于钢铁企业,如转炉炼钢和电炉炼钢[1]。 在日本研发出树脂结合MgO–C砖后,西欧开发了沥青结合的MgO–C砖,其残碳量约为10%,由于价格低于树脂结合MgO–C砖,故被成功地用于水冷电炉中的高温热点部位,同时也用于转炉。 我国在1980前后年开始研究含碳耐火材料[2],并被列入国家“七五”(1985~1989)科技攻关项目。1987年鞍钢三炼钢厂在转炉上试用MgO–C砖后,仅用一年时间就超额完成了“七五”转炉炉龄达千次的攻关目标。发展到目前,全国各大中小钢厂已普遍推广使用MgO–C 质耐火材料作为转炉和电炉的炉衬。 随着冶炼技术的进步对耐火材料的新要求,低碳镁碳耐火材料成为镁碳耐火材料新的发展热点。低碳MgO–C砖一般是指总含碳量不超过8%、由镁砂与石墨通过有机结合剂结合而成的MgO–C砖,降低碳含量可明显降低材料的热导率[3]。近年来,对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视,这方面的研究开发工作已取得一定的成果,展现了良好的发展前景。 2 镁碳砖的生产过程 2.1 原料 MgO–C砖的主要原料包括电熔镁砂或烧结镁砂、鳞片状石墨、有机结合剂以及抗氧化剂。 2.1.1 镁砂 镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯

航空器型号和适航合格审定噪声规定

航空器型号和适航合格审定噪声规定 A章总则 第36.1条适用范围和定义 (a) 本规定为以下证书的颁发和更改设定了噪声标准: (1) 亚音速运输类大飞机和亚音速喷气式飞机的型号合格证、补充型号合格证和改装设计批准书的颁发和更改,以及标准适航证的颁发,中国民用航空总局另有规定的除外。本规定中“亚音速运输类大飞机和亚音速喷气式飞机”是指最大起飞重量为8618公斤(19000磅)以上的螺旋桨驱动的飞机,和任何类别的亚音速喷气式飞机,但在最大起飞重量下所需起飞滑跑长度不大于610米的喷气式飞机除外。 (2) 螺旋桨小飞机及螺旋桨通勤类飞机的型号合格证、补充型号合格证、型号设计批准书和改装设计批准书的颁发和更改,以及标准适航证和限用类特殊适航证的颁发。本规定第36.1583条所申明的和中国民用航空总局另有规定的除外。本规定中“螺旋桨小飞机及螺旋桨通勤类飞机”是指最大起飞重量为8618公斤(19000磅)及其以下的螺旋桨驱动的飞机。 (3) [备用] (4) 直升机的型号合格证、补充型号合格证、型号设计批准书和改装设计批准书的颁发和更改,以及标准适航证和限用类特殊适航证的颁发。仅为农业运行、为喷撒灭火材料或为携带外挂载重而设计的直升机以及中国民用航空总局另有规定的除外。 (b) 申请本规定所指定的适航证的申请人必须表明:除符合中国民用航空规章中适用的条款外,还应符合本规定适用的条款。 (c) 申请声学更改的申请人必须表明:除符合中国民用航空规章中适用的条款外,还应符合本规定第36.7条、第36.9条或第36.11条中适用的条款。

(d) [备用] (e) [备用] (f) 对于运输类大飞机和任何类别的喷气式飞机,就表明符合本规定而言,下列术语具有以下含义: (1) “第一阶段噪声级”指飞越、横侧或进场噪声级大于本规定附件B第B36.5条(b)中规定的第二阶段噪声限制。 (2) “第一阶段飞机”指尚未按照本规定表明符合第二或第三阶段飞机所需达到的飞越、横侧和进场噪声级的飞机。 (3) “第二阶段噪声级”指处于或低于本规定附件B第B36.5条(b)中规定的第二阶段噪声限制,但高于本规定附件B第B36.5条(c)中规定的第三阶段噪声限制的噪声级。 (4) “第二阶段飞机”指已按本规定表明符合本规定附件B第B36.5条(b)中规定的第二阶段的噪声级(包括使用第B36.6条中适用的综合评定条款),而又不符合第三阶段噪声限制要求的飞机。 (5) “第三阶段噪声级”指处于或低于本规定附件B第B36.5条(c)中规定的第三阶段噪声限制的噪声级。 (6) “第三阶段飞机”指已按本规定表明符合本规定附件B第B36.5条(c)中规定的第三阶段噪声级(包括使用第B36.6条中适用的综合评定条款)的飞机。 (7) “亚音速飞机”指最大使用限制速度Mmo不超过马赫数1的飞机。 (8) “超音速飞机”指最大使用限制速度Mmo超过马赫数1的飞机。

民用航空 适航管理(2)

1.早期适航性的定义:航空器适宜于空中飞行的性质。 2.(简答)上述列举的适航性定义和解释不尽相同,但其共性的几个要点 ①均局限于民用航空器 ②均以在实际飞行中所应具有的安全性为归宿。 ④适航性是以预期运行环境的航空器使用限制为界定条件的 ③强调了综合因素 ⑤持续运行的动态因素—维修和使用等。 3.(简答、名词)民用航空器的适航性定义/品质: 是指该航空器包括其部件及子件系统整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下的安全性和物理完整性的一种品质。这种品质要求航空器应始终处于保持符合其型号设计和始终处于安全运行状态。 4.(选择、判断、填空)适航性是出于维护公众利益的民用航空立法的需要。 5.适航性标准是一类特殊的技术性标准。它是为保证实现民用航空器的适航性而制定的最低安全标准。 6.通观各国适航标准,大体有如下共同特点 ①适航标准的法规性。 ②适航标准的务实性。 ③适航标准的稳健性。 ④适航标准的平衡性。 7.通过对适航性法规的分析,可以揭示出航空器必须满足以下两个条件方能称其是适航的。 ①是航空器必须始终满足符合其型号设计要求 ②是航空器必须始终处于安全运行状态 8.一架航空器的基本质量,首先取决于它的初始设计和制造。 9.对民用航空器的设计、制造、使用和维修等环节进行科学统一的审查、鉴定、监督和管理。 10.(考)民用航空器适航管理的宗旨:保障民用航空安全,维护公众利益,促进民用航空事业的发展。 11.民用航空器的适航管理可相对分为两大类:①初始适航管理②持续适航管理 12.民用航空器是适航管理的主要对象和最终目标。 13.(考)适航管理的特点:(具有一些国际间普遍承认的特点) ①权威性和法规性

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