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《光固化復(fù)合材料在飛機結(jié)構(gòu)搶修中的應(yīng)用研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、航空維修AVIATIONMAINTENANCE運用光敏樹脂浸漬纖維增強材料制成柔性預(yù)浸料修理補片,用粘接的方法貼補到破壞損傷區(qū),在紫外光的照射下迅速固化,從而在短時間內(nèi)完成飛機結(jié)構(gòu)戰(zhàn)傷搶修。光固化復(fù)合材料在飛機結(jié)構(gòu)搶修中的應(yīng)用研究StudyofCuring-OpticalCompositeFlexibleinAircraftStructureRushtoRepair◎許松魏東劉成武/北京航空航天大學(xué)紫外光固化技術(shù)應(yīng)用于航空裝備(2)可靠性修理不使用螺釘或鉚分子有機材料,自身重量輕,又省去了戰(zhàn)傷搶修領(lǐng)域(研究開發(fā)光固化釘,毋需鉆孔,修理后不會形成新的
2、應(yīng)力螺釘、鉚釘?shù)冉饘龠B接件,因而,修理復(fù)合材料預(yù)浸料修理補片,研制快速固集中源且承載面積大,修理強度高。后重量增加少?;O(shè)備,研究制定飛機結(jié)構(gòu)戰(zhàn)傷快速搶(3)易成形修理補片在固化前圖1就是運用光固化復(fù)合材料修理修工藝),適用于多種材質(zhì)、不同損傷形呈柔性,粘貼時可根據(jù)需要任意改變補片修理前后對照。式、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的快速搶修,通用性強、其形狀,適用于各種復(fù)雜形狀機件的操作方便快捷。由于修理補片存儲期損傷修理。光固化預(yù)浸料修理補片的設(shè)計、長,可預(yù)先制備作為戰(zhàn)時儲備,以減少(4)可達性好粘接修理所用工制備與包裝對備件的依賴性。搶修設(shè)備體積小、重具少,可在小工
3、作空間內(nèi)操作,也適用1.補片結(jié)構(gòu)的設(shè)計量輕、攜帶方便,適于野外作業(yè)。于空間狹窄的機體內(nèi)部損傷修理。補片結(jié)構(gòu)以便于制備、貯存和使用(5)自成體系不需要或需要很為原則,采用層疊式結(jié)構(gòu),整個補片由7~光固化復(fù)合材料修理補片的少外部資源,操作中使用的工具、設(shè)備10層材料組成,即:中間4~7層玻璃纖維技術(shù)特點少,便于野外搶修??椘⒂蓸渲浞纸n,上下表面各敷光固化預(yù)浸料膠接修理技術(shù)就是(6)通用性好適用于金屬和復(fù)一層保護膜,最上部敷一層濾光膜。濾光利用光敏膠固化速度快的特點,以光合材料等材質(zhì)的修理。膜的作用是濾除紫外光,防止在補片尚敏膠作基體樹脂,用玻璃纖
4、維作為增(7)增重少粘接修理補片屬高未粘貼到位的情況下固化。待補片粘貼強材料,制成預(yù)浸料修理補片,根據(jù)修復(fù)對象的需求,選用合適的修理補片,在紫外光的輻照下而迅速固化,以達到對裂紋、孔洞、腐蝕、灼傷等損傷形式進行快速修復(fù)的方法,該方法的技術(shù)特點如下。(1)快速性修理工藝簡單,操作方便,從準(zhǔn)備、實施修理到裝備投入使修理前修理后用的時間短。圖1用光固化復(fù)合材料修補片修理前后對照30航空維修與工程2006/2www.aviationnow.com.cn表1鉚接與光固化修補疲勞試驗對比疲勞壽命裂紋擴展時的構(gòu)件失效時的壽命延長率試件疲勞壽命(次)疲勞壽命(次)
5、(%)未修補試件1930028300鉚接修補試件346004580061.83光固化修補試件5050062000119.08試驗條件1.平均載荷:12kN2.載荷幅值:10kN3.試驗頻率:121.5Hz2.引發(fā)劑含量對了引發(fā)劑在組分中的合適比例。透光率的影響3.鋁合金板表面處理對粘接效果的由于引發(fā)劑主影響要起引發(fā)聚合作用,金屬表面的處理方式對膠黏劑的其含量過大不僅會粘接效果影響很大。金屬件在膠接前,影響強度的提高,對其加工的表面不可避免地會被油脂沾補片的透光率也有污,在膠接前均應(yīng)用化學(xué)溶劑或其他方較大影響。通過對不法清洗干凈,不同表面處理方法對拉
6、同比例下補片的透剪強度有較大的影響。圖3引發(fā)劑含量對透光率的影響光率進行測試,結(jié)果表明(見圖2),在3%修復(fù)效果評價到位,并用手?jǐn)D除貼合縫處的空氣后,撕~4%時,出現(xiàn)峰值,為檢驗補片的修復(fù)效果,進行了與鋁下濾光膜進行固化。超過6%,透光率急劇下降。并綜合考合金構(gòu)件粘接的靜力和疲勞試驗,由測試2.補片的制備與包裝慮到對強度和固化厚度的影響,確定結(jié)果可以看出,補片性能達到規(guī)定指標(biāo),將配制的特種光固化樹脂,按照一表2未修補試樣的疲勞裂紋擴展數(shù)據(jù)(Δa,mm)定的比例與表面進行過處理的玻璃纖維載荷循環(huán)數(shù)1#試樣2#試樣布,按照其工藝要求進行浸膠、鋪覆,通循
7、環(huán)加載前后平均前后平均塊數(shù)次數(shù)左右左右值左右左右值過加壓、抽真空等處理后,用避光材料密193730000000000封包裝,即可使用。218746000001.01.21.21.21.23281191.50000.42.01.82.02.02.0對修理補片相關(guān)特性的分析與4374922.53.003.02.12.52.42.53.02.6實驗5468654.04.04.05.04.23.54.03.84.84.01.應(yīng)力-應(yīng)變特性分析6562386.05.05.06.05.54.85.04.05.54.8為了進一步了解補片受溫度的影7656117.
8、57.07.08.07.46.06.55.57.06.2響情況,對固化膠膜進行了應(yīng)力-應(yīng)8749849.08.58.59.