某型飞机用PMI泡沫夹层复合材料的设计

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1、第1卷第4期20lo年11月航空t程进展ADVANCESINAERONAUTICAI．sclENCEANDENGlNEERINGV01．1No．4Nov．20lO文章编号：1674～8190(20lO)04—374一05某型飞机用PMI泡沫夹层复合材料的设计高丽红，杨利(中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院，西安710089)摘要：本文选用国外先进、成熟的高温固化环氧碳纤维复合材料、PMl轻质泡沫塑料芯材及高温固化结构胶粘剂，从适航、材料选择、夹层结构特点等方面出发，来设计泡沫芯／高温固化环氧碳纤维夹层复合材料。并采用目前应用最多的一种成形工艺方法一热压罐成形

2、工艺来制备该复合材料。将泡沫芯／高温固化环氧碳纤维夹层复合材料应用于某型飞机，具有显著的结构减重效果，为民机结构应用泡沫夹层复合材料奠定了坚实的基础。关键词：复合材料；PMI泡沫；夹层结构；热压罐成形中图分类号：TB332文献标识码：AD鹤ignofPMlFoamPIasticSandwichCompositefortheAirplaneGaoLihong．YangLi(TheFirstAircraftInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Xi’an710089，China)Abstract：Thispaper

3、prefersfbreignadvancedandsophisticatedcarbonfiberreinforcedhightemperaturecuredepoxyresincompositesandPMIflexmlefoamedplasticcoreandhightemperaturecuredstructuraladhesive．De—signofPMIfoamplasticsandwichcompositesanditsstructurefortheairplanearereviewedcomprehensivel穸inthispaperfromth

4、edifferentaspectsofitsairworthine8s，selectionofmaterialsandcharacteristicsofsandwichstructure．AutoclavemanufacturingtechnologyisselectedforthepreparationofPMlfoamplasticsandwichcomposites．AndAutoclavemanufacturingtechnologyisthemostwidelyadoptedatthepresent．TheappIicationofPMlFoamPla

5、sticSandwichCompositeinaircraftcanbringoutobviousweightreductione“iciency，whichcanprovidethefimbasistothefuturefortheuseofPMIfoampIasticsandwichcompositesincivilaircraft．Keywords：composites；PMIfoamplastic；sandwichstructurelaⅡtoclavemanufacturingo引言材料是飞机设计和制造的基础，飞机结构材料选择的正确与否，是影响飞机能否达

6、到预期性能指标的关键因素之一。因工作环境及其性能要求不同(强度与刚度、损伤容限、抗腐蚀、工艺性及经济性)，飞机的各主要零部件选择不同的材料[1]。如今复合材料成为民用飞机的主要结构材料，泡沫夹层复合材料以其比强度、比刚度高，面板与泡沫芯材的结合良好，耐久性高，结构完整性好等综合性牧稿日期：20lO一09—30，修回日期：2010，11—11通信作者：高丽红，glh005@126．com能而被应用于航空工业。某型飞机是目前国内研制的最先进的支线客机，针对该型客机，本文采用高温固化环氧碳纤维预浸料为蒙皮，泡沫塑料芯材作为夹芯，设计了泡沫芯／高温固化环氧碳纤维夹层复合

7、材料。1材料选用原则民用飞机的发展是以使用新材料和新结构为基础，以改善性能、耐久性和符合适航管理条例为目的，同时兼顾降低制造和维修成本。为进一步减轻飞机的结构重量，增加燃油及有效商载，提高飞机的先进程度，某型飞机在翼梢小翼、襟翼子翼等结构部位选用了泡沫芯／高温固化环氧碳纤维夹层第4期高丽红等：某型飞机用PMl泡沫夹层复合材料的设计375复合材料。该型飞机的材料选用原则是立足于国际先进标准，除了满足飞机设计要求外，还必须符合CCAR一25和FAR一25的适航条例要求，这是民机与军机选材的最大不同之处[2】。同时为了提高飞机的综合性能，进一步提高其市场竞争力，对于一

8、些关键及重要材料，必须确