收到:2022年11月21日修订:2023年1月10日接受:2023年1月16日,本次审查涵盖了不同学者在2015年至2021年之间针对铝合金的不同学者对焊接聚合物 - 马trix复合材料的先前工作。在聚合物 - 矩阵复合材料和铝(AA7075)合金之间的关节中测量的最高拉伸剪切应力为59.9 MPa。使用顶热摩擦搅拌的焊接是产生预期结果的方法。此外,使用超声金属焊接程序连接了铝(AA2024)合金和纤维增强的聚合物复合材料,该焊接产生了高抗剪切强度约为58 MPa的焊接。研究人员已经研究了碳纤维增强的聚苯硫化物复合材料和铝(AA7075)合金的摩擦辅助连接。对铝表面进行了激光处理,以增强两种合并的材料之间的互锁。据报道,这种发展会导致聚合物 - 矩阵复合材料与金属之间的键合不足。尽管如此,关节表现出高达10.7 kN的显着承载能力。关键字:聚合物 - 矩阵复合材料,机械性能,增援,焊接,
参与复合材料研发和部件生产的公司名单 10 航空航天 • 空客(https://www.airbus.com/en/our-worldwide-presence/airbus-in- europe/airbus-in-france) • 波音(https://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_4_06/article _04_2.html) • 萨博(https://www.saab.com/products/composite-superstructure) • 庞巴迪(https://bombardier.com/en/media/news/new-advanced- composites-components-enter-service-bombardier-crj900-nextgen-regional- jets) • Spirit Aerosystems(https://www.spiritaero.com/pages/release/spirit- aerosystems-belfast-advances-ground-breaking-project-for-uk-ministry-of- defense/ ) • 福克航空航天公司(现为 GKN 航空航天公司的一部分)(https://www.gknaerospace.com/en/our-technology/advanced-technology/) • 西科斯基公司(https://www.aerospace-technology.com/uncategorised/newssikorsky-selects-itt-exelis-provide-composite-s76d-helicopter/) • 东丽碳魔公司(https://www.carbonmagic.com/en/products.html) • 柯林斯航空航天公司(https://www.collinsaerospace.com/what-we-do/industries/business-aviation/power-controls-actuation/actuation/composites) • 湾流公司(https://gulfstreamnews.com/en/news/?id=eb0d6f7f-b1f8-4887-99f2-dd6efc1a34c3&utm_campaign=dotcom-主页&utm_medium=brand- site&utm_source=display&utm_content=news-feed)• Skywork Aeronautics(https://www.skyworks-aero.com/#section-about- skyworks)• Leonardo(https://www.leonardo.com/en/innovation- technology/technological-areas/materials)• Aero vodovody(https://www.aero.cz/)• Ge Aviation Czech, Sro(https://www.geaerospace.com/)
为追求轻量化,机身采用硬壳式结构设计,主翼采用半硬壳式结构。机翼前缘和后缘采用由多条肋条和纵梁组成的骨架结构,机翼表面采用贴有太阳能电池的树脂薄膜。为方便运输,机身可分为两部分,主翼可分为三部分,各连接部分采用插拔式保持结构,既保持了刚度又减轻了重量。从尾翼、发动机舱、起落架等主要部件到机载设备支架等小部件,最大限度地利用了复合材料,实现了轻量化。因此,复合材料结构总重量仅为设计的35公斤。太阳能飞机成功获取了各种数据,并证实了为通信卫星和高空飞机建立通信环境的可能性。主要优势
关键词:虚拟测试、热塑性复合材料、界面、机身、虚拟工艺链 摘要 本文总结了在工业环境中实施虚拟测试方法,通过传统物理测试金字塔的不同尺度来预测复合材料的机械行为。强大的虚拟测试实验室可以生成虚拟的允许值,而先进的界面模型可以确保对关键界面进行精确模拟,直至结构级别。在热塑性正交网格机身外壳的开发过程中,已经应用了混合模拟-物理测试方法,这些方法可以支持传统的快速定型和高保真分析方法,并将通过虚拟工艺链与制造工艺相结合,用于开发下一代飞机的热塑性机身。1.简介 随着可用计算能力和先进建模技术的最新增长,使用高效的模拟工具有可能为航空航天工业带来经济优势 [1]。然而,纤维增强复合材料在飞机设计中的应用日益广泛,这给航空工程师带来了新的挑战,因为制造过程中引入了高度复杂的失效机制和不确定性。再加上认证要求以证明损坏、温度和其他环境条件的影响,完全依赖大规模数值模型变得难以管理 [2]。为了缓解这一挑战,我们决定开发一种混合模拟-物理测试策略,该策略可以支持传统的快速定型和高保真分析方法。传统上,在传统测试金字塔的底端,通过试样测试材料行为。这些试样构成了飞机结构的传统设计和认证方法的基本构建块。然而,设计允许值的可用性在设计早期通常受到限制,并且对物理测试的依赖使得很难对新的结构概念产生信心。这可以通过混合实验和数值方法 [3] 来解决,该方法依赖于自下而上的方法,以便通过测试金字塔的更高级别准确预测相应的故障模式。该策略的部署已被证明可以成功用于极端载荷情况下的飞机结构材料选择,在这种情况下,了解复合材料的复杂失效模式至关重要 [4]。
苯乙烯-马来酸酐共聚物 (SMA) 聚酰胺 (PA) (热塑性) 聚氨酯 (PU R) 热塑性聚酯 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 聚对苯二甲酸丙二醇酯 (PTT) 聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN) 液晶聚合物 (LCP) 聚缩醛 (POM) 聚苯醚 (PPE) 热塑性弹性体 (TPE) 热塑性聚烯烃弹性体 (TPE-O) 热塑性聚烯烃硫化橡胶 (TPE-V) 热塑性聚酯弹性体 (TPE-E) 苯乙烯嵌段共聚物 (TPE-S) 热塑性共聚酰胺弹性体 (TPE-A) 热塑性聚氨酯 (TPE-U) 3.1.10 含氟聚合物 聚四氟乙烯 (PTFE) 聚偏氟乙烯 (PVD F) ETFE 聚乙烯氯三氟乙烯 (EC FTE) THV 3.1.11 其他热塑性塑料 脂肪族聚酮 热固性树脂 3.2.1 不饱和聚酯 (UP 树脂) 3.2.2 酚醛树脂 - 苯酚甲醛聚合物 (PF) 3.2.3 环氧树脂 3.2.4 (热固性)聚氨酯 (PUR) 3.2.5 其他热固性塑料 增强材料 3.3.1 玻璃纤维和玻璃毡 玻璃增强热塑性塑料 R-RIM 和 S-RIM 3.3.2 其他纤维 天然纤维 芳族聚酰胺纤维 碳纤维 金属纤维 颗粒增强材料 纳米复合材料
摘要:航空航天工程中聚合物复合材料的战略用途影响了飞机和航天器的设计和制造。该摘要总结了聚合物复合材料在航空航天应用中的基本原理,关键组成部分和重要性。聚合物复合材料由基质材料(通常是聚合物树脂)形成,该基质材料用高强度纤维等高强度纤维加固。这种组合赋予了复合的优质机械性能,例如高强度与重量比,刚度以及对疲劳和腐蚀的抗性。这种特性使聚合物复合材料非常适合轻巧结构和出色性能至关重要的航空航天结构。聚合物复合材料在航空航天中广泛使用,以减轻体重,提高燃油效率并增强结构组件(例如机翼,其中料和机身)的结构完整性。它们对于推进系统,内部结构和热保护系统也至关重要,该系统强调其适应性和对广泛航空航天应用的多功能性。在航空航天中使用聚合物复合材料已促进了制造过程的改进,包括自动树脂传递成型和纤维放置,使得以极高的效率和精确度生产复杂的复合结构是可能的。此外,由于聚合物复合材料提供的设计灵活性,工程师可以在遵守严格的航空航天法规和安全标准的同时最大程度地提高组件性能。进一步的研究试图提高聚合物复合材料的能力和特征,例如在极端条件下对损伤的抵抗力,耐久性和耐用性。下一代航空航天车的发明可以满足太空勘探和运输需求的不断变化,这是由于这一持续的创新而有希望的。
基于聚(乙烯基氟化物-co-trifluoroethelene)/钴铁液,P(VDF-TRFE)/COFE 2 O 4的喷雾印刷磁电(ME)复合材料的性能。表明,对于20 wt。%铁氧体含量,复合材料表现出纤维状孔结构,≈1.8GPA Young的模量,11.2 EMU.G -1,6.0 EMU.G -1磁性磁性和2050 OE的磁性磁性的饱和磁化。此外,证明了34个介电常数(在10 kHz时)和27 pc.n -1压电系数。在2450 OE的最佳磁场下,如此高的介电和压电响应解释了21.2 mV cm -1 oe -1的ME响应,这比通过bar涂层制备的相似复合材料的响应优于。高ME响应和简单可扩展的打印方法证明了这些材料对于具有成本效益和大规模传感器/执行器应用的适用性。
TABLE OF CONTENT CONTENTS PAGES Preface x Foreword by Dean Faculty of Engineering xi Welcoming Message by ICAEMC 2024 Chairman xii Welcoming Message by ICAEMC 2024 Co-Chairman xiii Organizing Committee xiv International Advisory Committee xv Keynote Speaker 1 Improving structure and protection performance of composites for aerospace applications Prof. Dr. Yasir Nawab