碳纤维蒙皮/铝蜂窝夹层材料的埋件结构破坏形式分析

本文介绍了2种螺纹规格M3、M6埋件在碳纤维蒙皮/铝蜂窝夹层结构中受水平方向和垂直方向拉脱时的不同表现形式。通过对2种规格埋件垂直和水平方向加载测试可知:M3螺柱受载能力最弱,在水平拉力达到4000N时,M3螺柱最先被剪断破坏。同时通过实验证实碳纤维蒙皮塑性变形优于铝蜂窝,但弱于屈服后的蜂窝结构。

碳/环氧面板-铝蜂窝夹层结构件损伤修补工艺

本文介绍了我单位研制的某型号卫星碳/环氧面板-铝蜂窝夹层结构件结构特点及损伤情况，且对损伤修补内容作了较详细叙述。

碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构缺陷红外热波成像检测研究

针对人造卫星碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构承力筒典型缺陷对无损检测技术的迫切需求,提出采用正弦调制热流激励的红外锁相热波成像检测技术对该类型材料开展检测试验研究。建立了调制热流作用于材料的三维热波扩散模型,并采用有限元方法分析了缺陷尺度对热波特征的影响。研制了红外锁相热波成像检测系统,针对预制平顶孔模拟脱粘缺陷的碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构开展试验研究。分析了调制参数与缺陷尺度对热波幅频-相频特性的影响。制定了红外锁相热波成像针对于碳环氧蒙皮蜂窝夹心结构缺陷识别判据,根据判据可得,锁相热波成像检测方法的相位特征可以准确识别大于等于Φ10mm的预制缺陷,同时当环氧板蒙皮厚度小于1.0mm时,可以识别Φ5mm的脱粘缺陷。

碳/环氧面板-铝蜂窝夹层结构件损伤修补工艺

文章介绍了北京空间机电研究所研制的某型号卫星碳 /环氧面板 -铝蜂窝夹层结构件结构特点及损伤情况 。

飞机复合材料板雷电损伤的试验研究

文章采用组合模拟雷电流分量B、C、D,对飞机上常用的碳/环氧层压结构和碳/环氧NOMEX蜂窝夹芯结构的复合材料板进行雷电损伤试验研究,并对比研究复合材料板表面贴铜网与表面涂PUB抗静电涂料防护方式的雷电防护能力。试验后采用超声C扫描对复合材料板雷电损伤的情况进行分析,结果表明:碳/环氧NOMEX蜂窝夹芯结构的复合材料板雷电损伤比碳/环氧层压复合材料板小;表面贴铜网防护方式的损伤比表面涂PUB抗静电涂料防护方式的小,特别是碳/环氧NOMEX蜂窝夹芯结构复合材料板,表面贴铜网效果显著。

大尺寸金属埋件与碳纤维蒙皮蜂窝夹层结构热膨胀匹配研究

作为卫星重要结构件,含铝合金埋件的碳纤维蒙皮蜂窝夹层结构成为卫星减重的热点研究对象。由于大尺寸铝合金埋件与碳纤维蒙皮热膨胀系数差异大,蜂窝夹层结构固化后,易致使蒙皮开裂,成为该项技术推广应用的难点。本文采用有限元分析法对降温过程中由于金属埋件收缩蜂窝夹层结构产生内应力进行计算,发现蒙皮因厚度减薄导致的强度不足是开裂的主要原因,再结合分析计算和对比试验验证,最终确认在铝合金埋件和碳纤维蒙皮之间添加0.5 mm厚高强碳纤维编制布过渡层可以有效解决开裂难题,为蜂窝夹层结构设计优化提供技术支撑。

空气耦合超声检测技术在复合材料检测中的应用

通过采用空气耦合超声检测方法分别对含模拟缺陷的蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料进行检测,验证了空气耦合超声检测技术是评价蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料的可靠性无损检测手段,且在复合材料的超声检测中具有广泛的应用前景。

芳纶纤维增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝蜂窝夹芯结构界面性能和增韧机制

研究了低密度芳纶短纤维(AF)对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-铝蜂窝夹芯结构的界面增韧效果和增韧机制。制备了复合材料夹芯梁,将6 mm长度的AF制成絮状纤维薄层用于夹芯梁界面层的增韧,并采用非对称双悬臂梁实验对增韧和未增韧夹芯梁进行了界面断裂韧性的测量。相比于未增韧夹芯梁试件,增韧试件的平均临界能量释放率提高了91%,平均临界载荷提高了55%,而引入AF增韧层仅使夹芯梁质量提升了0.36%,显示本文方法具有良好的增韧效果与效率。使用SEM观察了夹芯梁界面的断面形貌与特征,微观观测结果显示,在界面裂纹扩展的过程中,AF一方面在面板与芯体之间形成桥联微结构,通过纤维拔出、纤维剥离、纤维断裂等行为,提高界面裂纹扩展的耗散能与临界载荷。另一方面,在蜂窝壁板周围的树脂"圆角"富余区,AF还能提高树脂与蜂窝壁板的粘结性能,避免蜂窝壁板因与面板接触面积过小而发生拔出。本文定量地测量了AF对CF/EP-铝蜂窝界面的宏观增韧效果,并阐释了其微观增韧机制,相关发现可为提高复合材料夹芯结构的安全性和可靠性提供指导。