復合材料帽型結構熱壓共固化成型質量研究

周源琦， 蒲永偉， 湛利華， 宋 揚， 李樹健， 彭文飛

(1.中南大學 輕合金研究院,長沙410083；2.沈陽飛機工業(集團)有限公司,沈陽110036；3.中南大學機電工程學院,長沙410083)

復合材料帽型結構熱壓共固化成型質量研究

周源琦1， 蒲永偉2， 湛利華1， 宋 揚2， 李樹健1， 彭文飛3

(1.中南大學 輕合金研究院,長沙410083；2.沈陽飛機工業(集團)有限公司,沈陽110036；3.中南大學機電工程學院,長沙410083)

在共固化工藝條件下,采用不同結構芯模制備了復合材料帽型加筋構件。基于超聲相控陣無損檢測技術,分別開展了帽型結構不同部位成型質量檢測與分析。針對帽型構件帽頂處的表面形狀利用相控陣B掃進行了表征；通過閘門定位技術檢測了帽邊成型精度；查明了帽型結構臥邊和蒙皮結合界面質量與超聲衰減系數間的關聯規律,提出了利用超聲衰減系數表征共固化成型界面質量的量化模型。同時,在無損檢測基礎上,結合顯微金相分析,對超聲相控陣檢測結果從微觀的角度進行了驗證,最終確定φ12mm孔硅橡膠芯模為該工藝條件下的最佳芯模結構。

復合材料；帽型加筋結構；共固化；超聲相控陣；成型質量

近年來隨著航空制造技術的不斷進步,復合材料的用量已成為衡量現代飛機先進性的標志。由蒙皮與長桁組成的復合材料整體結構共固化成型技術已經廣泛應用于大型民機與軍機機翼、機身壁板的制造,其中大型壁板的長桁形狀主要有工字型、J型、T型以及Ω型等［1］。Ω長桁又稱為帽型加筋結構,其扭轉剛度及彎曲穩定性能優異,因此在現代的飛機壁板結構設計上得到了廣泛的使用［2］。……