本文分析了复合材料机身筒段典型结构特点,选择帽型长桁与机身蒙皮共固化整体成型工艺,模具采用分体-组合形式设计,帽型长桁空腔采用高分子芯模填充,针对筒段结构进行了自动铺丝模拟及铺丝设备运动仿真.通过工艺验证和评估,采用高分子芯模填充可以满足长桁铺丝头铺丝压力及成型过程加压要求,铺丝参数设置合理,模具设计满足结构成型要求.制备的筒段典型结构外观、外形和内部质量满足相关要求,证明了方案的可行性.
本文主要介绍了一种中温固化环氧树脂体系的工艺性能和其芳纶纤维织物复合材料力学性能.该中温固化环氧树脂具有良好的韧性、阻燃性和耐热性,其预浸料具有自粘性,制备夹层结构时预浸料可以直接粘接芯材,可与蜂窝或泡沫等芯材直接粘接共固化,夹层结构抗滚筒剥离强度高.其芳纶纤维织物复合材料具有较好的阻燃性能,力学性能和耐热性能.
本文以BPDA与DMBZ的单体制备了聚酰亚胺气凝胶材料,并且采用超细玻璃棉作为增强体,制备了具有优异性能的超细玻璃棉/聚酰亚胺气凝胶复合材料.采用红外光谱、XRD、比表面积等方法对材料的基本组织结构及性能进行了分析和探究,结果显示,超细玻璃棉/聚酰亚胺气凝胶复合材料具有纳米多孔网状结构,复合材料比表面积为316.69m2/g,导热系数最低为0.023W/(m·K),抗压强度(10％应变)为200.37KPa,抗拉强度为801.68KPa,纤维的引入有效地提高了材料的抗拉强度,并且材料在拉伸性能测试过程中表现出了渐进损伤特征.超细玻璃棉的引入在保持原有吸声性能几乎不变的前提下,增加了材料对于4000～5000Hz频率范围内声音的吸声性能.
针对复合材料T型结构,试验研究了不同角度铺层比例,铺层对称形式及底板结构的固化变形.结果表明:针对T型结构,L区的0°铺层增加会抑制纵向翘曲变形,增大横向翘曲变形,90°铺层作用相反,±45°铺层比例越高,扭转变形越大;腹板反对称铺层对回弹和纵向翘曲基本无影响,但腹板不对称会造成结构更大的扭转变形;T型结构底板设计会增大向腹板一侧翘曲倾向,同时由于结构铺层不对称性,造成扭转变形.
不同材料的复合材料金属成型工装具有不同的热特征,热特征影响预浸料固化过程中升降温速率,影响到树脂流动和产品性能.生产高性能的复合材料产品,需要选择和设计升降温曲线接近于材料固化曲线的工装材料和相应厚度的随炉试片工装.文中测试的Invar钢和Q235钢两种材质工装固化曲线,包括Invar工装型面和工装内部、不同厚度随炉试片工装、Q235钢工装温度和升降温速率表征等.不同热量传递方式和低导热率导致了Invar工装的内部温度响应滞后于型面温度响应.作为表征产品性能的随炉试片工装,需要选择与产品工装温度特性匹配的工装作为随炉试片工装.Q235钢的导热率高,工装有较快的温度响应,型面温度均匀.
