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飞机复合材料结构损伤分析

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高分子复合材料是将高分子和其他材料进行聚合反应,形成性能优越的复合多相材料,作为航空航天、机械等领域承力结构材料,在飞机结构中的具体应用包括简单零部件,如舱门、口盖等;次承重结构,包括鸭翼、安定面等和主承重结构,如机翼等。高分子复合材料的使用一方面可以减少机身自重,最高可达50%,另一方面为飞机提供良好的使用性能,尤其是一些具有特殊要求的飞机,如防空作战机、隐身机等。由于受到飞机结构制造工艺过程和高分子复合材料本身性能特点的影响,飞机构件作为典型层压板结构,在生产制造以及后期使用过程中会存在不同程度的损伤,尤其是飞行过程中其他物体外力冲击造成的损伤,导致材料整体承载能力和飞机使用寿命明显下降,并且这些损伤往往存在内部,对飞机安全带了极大的潜在威胁。同时,飞机结构在设计过程中会出现几何不连续形结构,破坏材料完整性,也可认为是一种缺陷损伤。基于此本文主要分析和研究飞机复合材料结构损伤情况。

飞机复合材料结构损伤分析
当X射线穿过物体时,会产生吸收和散射现象,X射线无损检测就利用这一特性来观察缺陷对吸收和散射的影响来检测损伤的。X射线无损检测广泛应用在复合材料损伤检测方面。最主要的方法是胶片照相法,对于复合材料中孔隙或者是外来物等缺陷识别效果较好。
由于 X 射线能够透过高分子复合材料,同时不同结构对 X 射线吸收强度不同,因此能够通过感光胶片上图像的黑度来判断飞机各结构表面及内部是否存在损伤缺陷。X 射线检测法适用于所有不同材料、形状和表面状况的待检构件,尤其是飞机内部结构件,但由于材料在 X 射线照射过程中会吸收部分射线,导致飞机结构越厚,检测精度越低,因此该方法不适用于厚度过高构件的检测。


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