复合材料力学绪论课件

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1、商用飞机复合材料机翼壁板商用飞机复合材料机翼盒段三、国外民机结构技术发展计划成果的应用情况ACT计划复合材料机身B7E7机体结构、机翼主承力盒段将采用碳纤维复合材料-钛合金层压板，复合材料机身，以及采用非热压罐的真空辅助树脂传递模塑工艺（VaRTM）制造的复合材料前机身等。先进复合材料、下一代合金以及纤维—金属层合板的最终用量会达到50%以上。787的设计思想与ACT和AST计划所取得的成果有着直接的关系。B787复合材料机身整体结构验证样段(7米长、6米宽)，可显著减少零件数量，减重约达20%。飞机复合材料机翼主起落架接头三维编织机身舷窗窗框复合材料机

2、身壁板比强度和比刚度飞机结构上使用的复合材料以碳纤维/环氧树脂为代表，它具有高的比强度(b/)和比刚度(E/)，可使飞机的结构重量大幅度减小。表1-3列出了几种单向复合材料与常用金属材料性能的比较。更为先进的T800/改性环氧树脂的比强度可高出铝合金10倍，比刚度高出4倍。表1-3几种结构材料性能比较拉伸强度(MPa)拉伸模量(GPa)比强度MPa/(g/cm3)比刚度GPa/(g/cm3)密度(g/cm3)铝合金42072.0151.125.92.78钢(结构用)1200206.0152.926.37.85钛合金1000116.7221.225.

3、84.52玻璃纤维/聚酯复合材料124548.2623.024.12.0高强度碳/环氧树脂1471137.3101494.71.45高模量碳/环氧树脂1049235.0656.0146.91.60芳纶/环氧树脂137378.4981.056.01.40一、民机发展与复合材料应用B707B737B747B757B767B777B787B727B717A350B747-8更安全更经济更舒适更环保技术发展方向产品发展方向全谱化系列化A380复合材料应用水平不断提高复合材料机身与机翼复合材料机翼A380复合材料部件(用量23%)Boeing787结构材料构成复合

4、材料层合板复合材料夹芯结构玻璃钢复合材料铝合金钛合金结构的主要材料构成Boeing787机身结构特征桁条抗剪带蒙皮地板带框全复合材料机身具有良好的抗疲劳与抗腐蚀性能，可以使座舱：承受更大的压力提高的湿度安装更大的视窗空客飞机进化技术特征双人驾驶舱双发双通道飞机侧杆控制器碳纤维复合材料中央翼盒全新气动技术机翼A310A300A320A380A340A300B2A310-200A320-200A330-300A340-300A340-600碳纤维复合材料垂尾第二代数字飞控系统变频发电机碳纤维复合材料乘客舱后端密封球形隔墙1970198019902000A38

5、0高性能轻质结构用量达62%空客第一架全复合材料机翼飞机在中型民机中燃油消耗最低–百公里2.5升/人机组人员休息不占用座舱空间超宽客机—A350051015202530354045197019751980198519901995200020052010复合材料结构重量与飞机结构重量之比%A300A310-200A320A340-300A340-600A380A400M服役起始年空客飞机复合材料应用发展历程A350Airbus复合材料技术发展历程1980-19901990-20001970-19802000-20101970-19801980-199019

6、90-20002000-2010A310-300+升降舵+垂尾盒段件A400M+机翼+机身A300-B2整流装置雷达罩A310-200+方向舵+扰流片+阻力板A320-200+发动机整流罩+高抗扭盒段件+起落架舱门+副翼+襟翼+油箱高抗扭盒段件A330-300A340-300+机翼前缘+龙骨梁+客舱后密封球形隔墙A340-600/500A380+中央翼盒+翼肋在过去的三十多年里，AIRBUS不断地把加大复合材料在飞机的应用时不时，积累了丰富的经验与教训单通道飞机–A320系列襟、副翼，扰流片机翼前缘/导流片发动机整流罩垂尾平尾密封球形隔墙长航程A340-

7、600J-形机翼前缘龙骨梁空中巨无霸A380-800中央翼盒后机身19截面后机身19.1截面副翼导轨安装梁及侧壁板翼肋预浸料–自动预浸带铺迭制件A340高抗扭壁板A380襟翼蒙皮A380中央翼盒壁板纤维铺放A380后机身大型复杂形状复合材料构件优化后的复合材料铺层在A380上的首次使用纤维铺放机液体树脂渗透技术的应用铺覆编织带客舱后密封加筋球形隔墙A380客舱后密封加筋球形隔墙树脂转移模塑工艺A380后机后框A380副翼梁A380连接件A380centrewingboxA380中央翼盒大型商用运输机复合材料应用发展大型商用运输机复合材料用量Airbus:

8、A-340复合材料用量占飞机总重13%A-380复合材料用量占飞机总重20%Bo