《民用飛機復合材料結(jié)構(gòu)制造技術/民機先進制造工藝技術系列》闡述了民用飛機復合材料新制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀和技術特點,如熱壓罐成型工藝,液體成型制造工藝,自動鋪帶、自動鋪絲、先進拉擠等自動化成型工藝,同時涵蓋了復合材料關鍵制造環(huán)節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術特點,如模具制造技術,復合材料結(jié)構(gòu)仿真與模擬技術以及機械加工、無損檢測與修理技術。
《民用飛機復合材料結(jié)構(gòu)制造技術/民機先進制造工藝技術系列》可供高等學校、科研院所以及相關行業(yè)從事航空復合材料制造的教師、研究生、科研工作者與工程技術開發(fā)人員使用,也可供民用飛機復合材料設計與制造的相關科技人員參考。
自20世紀60年代問世以來,復合材料已在航空航天、交通運輸、競技體育等領域獲得了廣泛的應用。尤其在航空領域,大量應用復合材料已經(jīng)成為衡量新一代民機技術水平先進性的重要標志。復合材料的大量應用可較大幅度地減輕飛機結(jié)構(gòu)重量,提高飛機的壽命和安全性,降低燃油消耗,減少對環(huán)境的影響,改善飛機的維修性,提高飛機的壽命,降低飛機的全壽命使用成本,即復合材料的大量應用可實現(xiàn)飛機的安全性、經(jīng)濟性、舒適性與環(huán)保性。
復合材料在國外民機結(jié)構(gòu)中的應用已經(jīng)相當成熟,復合材料的應用比例已成為波音和空客兩家大型客機制造公司商業(yè)競爭成敗的重要籌碼。波音公司最新推出的B787飛機復合材料的用量達到結(jié)構(gòu)重量的50%,空客A350飛機的復合材料用量更是高達52%。同時,大量應用復合材料也是我國大型客機商業(yè)成功的重要籌碼,是研制與發(fā)展國產(chǎn)大型客機的必由之路。國內(nèi)民機復合材料結(jié)構(gòu)應用技術的研究起步較晚,ARJ21支線客機復合材料用量僅占結(jié)構(gòu)重量的1%~2%左右,我國自主研制的C919大型客機,預計復合材料用量約為12.5%。實現(xiàn)復合材料在我國民用飛機上大量應用的道路還很長,尚需我們航空人付出不懈的努力。
筆者編著本書,目的是通過C919大型客機復合材料的關鍵技術攻關成果及應用技術研究成果的展示,向廣大讀者介紹民機復合材料的最新制造工藝及關鍵制造技術,使讀者可以通過本書的內(nèi)容了解我國民機復合材料制造技術的最新進展。本書的主要內(nèi)容匯集了上海飛機制造有限公司及其合作單位在C919飛機復合材料關鍵技術攻關、民用飛機制造技術國家工程中心創(chuàng)新基金和其他科研項目的研究成果。本書內(nèi)容涵蓋了民用飛機復合材料常用的制造工藝,如熱壓罐成型工藝,低成本液體成型工藝,自動鋪帶、自動鋪絲、先進拉擠等自動化成型工藝;同時涵蓋了復合材料關鍵制造環(huán)節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術特點,如復合材料模具、熱壓罐溫度場仿真及固化變形預測、復合材料結(jié)構(gòu)加工、無損檢測與修理技術等。
本書是上海飛機制造有限公司編審組出版的民用飛機相關技術叢書之一。在編審修訂過程中,得到了上飛公司姜麗萍總工程師及上飛公司其他相關領導和同志的支持和鼓勵。正是有這些專家們對本書進行把關,提供了寶貴意見,對于書中缺點和錯誤之處給予批評指正,本書最終才能得以順利撰寫完成,特此致謝!
本書以上飛公司副總工程師劉衛(wèi)平同志為主編,具體編寫情況如下:
第1章緒論由劉衛(wèi)平執(zhí)筆;第2章材料由王旭、袁協(xié)堯、見雪珍、倪佐僖執(zhí)筆;第3章熱壓罐成型工藝技術由劉衛(wèi)平、張冬梅、劉軍、蘇佳智、孫凱、徐鵬、盧鑫執(zhí)筆;第4章液體成型工藝技術由陳萍、蘇佳智、鄭義珠、陳吉平、韓小勇執(zhí)筆;第5章自動鋪放及先進拉擠成型技術由李志遠、余永波、熊文磊執(zhí)筆;第6章復合材料成型模具由晏冬秀、王健、王霖、徐少晨、劉子倩、黃鋼華執(zhí)筆;第7章熱壓罐溫度場仿真與固化變形預測由賈麗杰、楊青、魏冉、徐鵬執(zhí)筆;第8章熱塑性復合材料工藝由楊洋、袁協(xié)堯、徐捷、見雪珍執(zhí)筆;第9章復合材料無損檢測技術由劉奎、肖鵬、張繼敏執(zhí)筆;第10章復合材料結(jié)構(gòu)加工由龔佑宏、韓舒執(zhí)筆;第11章復合材料結(jié)構(gòu)修理由孫凱、孔嬌月、董柳杉執(zhí)筆。
感謝鄭義珠在本書編審過程中的組織管理工作,為本書的形成起到了重要的推進作用。此外,還要感謝為本書校對提供幫助的高龍飛、孫晶晶、寧博、邱春亮、李前前等人,以及為本書的編審和出版付出辛勤勞動和汗水的上飛公司航研所復合材料中心的相關同事、上海交大出版社錢方針、王珍等人!
感謝上海交通大學出版社對本書的出版給予的大力支持。
由于作者水平有限,書中的遺漏或錯誤之處懇請讀者批評與指正。
1 緒論
1.1 復合材料在商用飛機的應用
1.2 復合材料制造技術的發(fā)展
1.3 本書的主要內(nèi)容
2 材料
2.1 概述
2.2 預浸料
2.3 芯材與膠黏劑
2.4 其他原材料
2.5 二藝材料
3 熱壓罐成型工藝技術
3.1 概述
3.2 預浸料裁剪與鋪貼
3.3 復合材料夾層結(jié)構(gòu)制造
3.4 熱隔膜預成
3.5 加筋壁板制造
3.6 硬模傳壓效果研究
4 液體成型工藝技術
4.1 概述
4.2 液體成型工藝方法及材料
4.3 液體成型工藝關鍵技術
4.4 液體成型工藝工程及質(zhì)量控制
4.5 液體成型工藝設計與制造應用實例
4.6 本章小結(jié)
5 自動化鋪放及先進拉擠成型技術
5.1 概述
5.2 自動鋪帶技術
5.3 纖維自動鋪放技術
5.4 先進拉擠成型
5.5 應用實例
6 復合材料成型模具
6.1 概述
6.2 模具設計的一般流程
6.3 模具的選材
6.4 模具結(jié)構(gòu)設計
6.5 模具制造
6.6 復合材料模具檢測與質(zhì)量控制
7 熱壓罐溫度場仿真與固化變形預測
7.1 概述
7.2 熱壓罐溫度場仿真計算
7.3 復合材料結(jié)構(gòu)固化變形預測
7.4 本章總結(jié)
8 熱塑性復合材料工藝
8.1 概述
8.2 熱塑性復合材料的焊接技術
8.3 熱塑性復合材料模壓
8.4 熱塑性復合材料的自動鋪絲工藝
8.5 紡織結(jié)構(gòu)增強熱塑性復合材料成型工藝研究進展
9 復合材料無損檢測技術
9.1 概述
9.2 超聲檢測技術
9.3 射線檢測技術
9.4 紅外檢測技術
9.5 激光散斑檢測技術
9.6 其他檢測技術
9.7 結(jié)論
10 復合材料結(jié)構(gòu)加工
10.1 概述
10.2 蜂窩芯加工
10.3 泡沫芯加二
10.4 復合材料層壓結(jié)構(gòu)機械加二
10.5 復合材料制孔
11 復合材料結(jié)構(gòu)修理
11.1 概述
11.2 修理材料
11.3 樹脂填充修
11.4 膠接修
索引