復合材料結構適航驗證與審定

第1章 適航與合格審定 1

1.1 適 航 1

1.1.1 適航性及其品質特征 2

1.1.2 適航要求的安全水平 3

1.1.3 民用飛機與軍用飛機適航要求差異 7

1.2 適航規(guī)章和型號合格審定 9

1.2.1 適航規(guī)章 10

1.2.2 型號合格審定 13

1.3 符合性驗證方法 17

1.3.1 符合性驗證方法概述 17

1.3.2 符合性方法實施要點 18

1.4 持續(xù)適航 19

1.4.1 EASA 持續(xù)適航與維修 19

1.4.2 FAA 持續(xù)適航與維修 20

1.5 適航管理及各方責任 20

1.5.1 適航管理主要內容和特點 20

1.5.2 保障飛行安全相關各方責任 22

1.5.3 設計保證系統(tǒng) 23

1.5.4 安全管理系統(tǒng) 24

第2章 復合材料的原材料 26

2.1 纖 維 26

2.1.1 碳纖維 27

2.1.2 芳綸纖維 32

2.1.3 玻璃纖維 33

2.1.4 其他纖維 34

2.2 織 物 39

2.3 夾芯材料 40

2.3.1 蜂窩類型 40

2.3.2 典型蜂窩芯材特點 40

2.4 基體材料 41

2.4.1 聚合物基體 41

2.4.2 金屬基體 49

2.5 預浸料 50

2.5.1 預浸料的分類 51

2.5.2 預浸料的特點 51

2.5.3 預浸料的制備方法 52

2.6 膠黏劑 53

2.6.1 膠黏劑類型 53

2.6.2 膠黏劑選用條件 55

2.7 涂層材料 56

2.7.1 防水和防紫外線涂層 56

2.7.2 絕緣涂層 57

2.7.3 抗靜電及耐沙石涂層 57

第3章 復合材料的成型工藝與質量控制 58

3.1 復合材料成型工藝 58

3.1.1 手工鋪層 58

3.1.2 自動鋪帶 59

3.1.3 自動絲束鋪放 59

3.1.4 熱壓罐固化成型 61

3.1.5 液體成型 61

3.1.6 熱隔膜成型 62

3.1.7 復合材料構件加工與裝配 62

3.2 成型工藝控制程序與工藝流程檢驗 63

3.2.1 成型工藝控制程序 63

3.2.2 工藝流程檢驗 64

3.3 成品檢測 68

3.3.1 制造缺陷 68

3.3.2 無損檢測 70

3.3.3 破壞性試驗 73

3.3.4 檢測工藝流程 75

3.3.5 驗收/拒收標準 76

3.4 制造符合性檢查與質量控制體系 78

3.4.1 制造符合性檢查 78

3.4.2 質量控制體系和最終驗收 81

第4章 復合材料積木式驗證方法及應用 83

4.1 各層級積木塊的功用 85

4.1.1 復合材料結構研制的三個階段 85

4.1.2 積木式方法的基本構型 86

4.1.3 材料性能的確定 86

4.1.4 設計值的確定 87

4.1.5 最終驗證 89

4.2 積木式方法的應用實例試驗 89

4.2.1 波音777型飛機尾翼的積木塊試驗 89

4.2.2 空客A310-300型飛機尾翼的符合性驗證試驗 94

4.2.3 空客A320型飛機垂直尾翼的符合性驗證試驗 97

4.2.4 空客A380型飛機水平安定面符合性驗證試驗 103

第5章 復合材料結構疲勞與損傷容限適航符合性驗證 105

5.1 結構疲勞和損傷容限評定依據(jù)和證實方法 105

5.1.1 結構疲勞和損傷容限評定依據(jù) 105

5.1.2 結構疲勞和損傷容限符合性證明方法選擇指南 107

5.2 復合材料疲勞和損傷容限特性 108

5.2.1 復合材料疲勞特性 108

5.2.2 復合材料損傷容限特性 109

5.2.3 結構復合材料疲勞和損傷容限主要特點 114

5.3 復合材料結構損傷容限原理 114

5.3.1 損傷容限的基本要求 114

5.3.2 損傷容限設計準則 115

5.3.3 損傷容限評定技術體系 117

5.4 結構損傷危害性評定和損傷類別定義 118

5.4.1 結構損傷危害性評定要求 118

5.4.2 外來物沖擊調查的內容和目的 118

5.4.3 外來物沖擊環(huán)境和沖擊損傷定義 119

5.4.4 5個損傷類別定義和結構證實要求 126

5.4.5 初始損傷假設和意外沖擊損傷設計考慮 128

5.4.6 損傷結構剩余強度曲線和剩余強度要求 131

5.5 損傷擴展確認和檢查間隔確定 135

5.5.1 損傷“無擴展”“緩慢擴展”“阻止擴展”方法設計概念 135

5.5.2 損傷擴展特性確認 137

5.5.3 檢查間隔確定 137

第6章 高溫陶瓷基復合材料 139

6.1 陶瓷基復合材料的分類 139

6.2 陶瓷基復合材料的研究與開發(fā)現(xiàn)狀 140

6.3 增強體、基體和界面 141

6.3.1 陶瓷纖維 141

6.3.2 晶須、晶片和顆粒 144

6.3.3 基體材料 145

6.3.4 界面控制 145

6.4 制造與加工方法 146

6.4.1 粉末燒結法 146

6.4.2 氣體浸滲法 147

6.4.3 液體浸滲法 148

6.4.4 溶膠凝膠浸滲法 148

6.4.5 自蔓延高溫合成法 148

6.5 物理與化學性能 149

6.5.1 熱膨脹 149

6.5.2 熱傳導 149

6.5.3 氧 化 149

6.6 力學性能 150

6.6.1 拉伸、壓縮和剪切力學行為 150

6.6.2 斷裂韌性 151

6.6.3 熱沖擊與機械沖擊抗力 152

6.6.4 疲 勞 152

6.6.5 蠕 變 154

6.7 損傷模型 156

6.7.1 基體初始開裂 156

6.7.2 基體裂紋演化 164

6.7.3 界面力學及性能評價 170

6.7.4 纖維失效 187

參考文獻 195