文档介绍：复合材料蜂窝夹层结构蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展摘要:文章对铝蜂窝芯、芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺方面的研究成果进行分析,对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了一些建议。蜂窝夹层结构复合材料具有非常的隔音、隔热以及耐老化和抗冲击性能,因此,在应用发展方面效果将非常好,对其应用研究进行分析,能够提出更好的建议。关键词:铝蜂窝;芳纶纸蜂窝;复合材料;力学性能引言蜂窝夹层结构复合材料在使用方面具有很好的性能,其具有比较好的强度,同时,抗冲击性能很好,在使用方面能够进行很好的设计,因此,在目前得到了非常广泛的应用,尤其在航空航天领域。蜂窝夹层结构的性能优越性使其成为了很多领域中无法替代的结构材料。早期的蜂窝夹层结构复合材料的芯材都是金属芯材,但是,随着科技的不断发展,在芯材方面发生了很大的改变,发展成为了纤维性很强的树脂蜂窝。目前,蜂窝夹层结构复合材料是出现了很多种,其中,玻璃钢夹层结构复合材料在应用范围和研究方面是发展最好的。很多的研究人员对玻璃钢夹层结构复合材料的性能进行了更好的研究,而且比较深入,对其在力学、隔音、隔热、以及抗冲击性能方面都做了比较好的分析。蜂窝夹层结构复合材料的性能主要由蜂窝芯的材料性能决定,蜂窝芯材的高度、材质、密度以及形状都对蜂窝夹层结构复合材料的性能有很大影响。研究人员对蜂窝夹层结构复合材料做了大量的研究,对其以后的应用和发展非常有利。 1铝蜂窝夹层结构铝蜂窝芯材只要利用铝箔来实现不同方式的胶接,然后通过拉伸形成不同规格的蜂窝,芯材的性能和铝箔的厚度以及孔格的大小有直接关系,铝蜂窝芯材能够和不同蒙皮材料进行复合,这样就形成了铝蜂窝夹层结构复合材料。铝蜂窝夹层结构复合材料具有加高的力学性能,而且,在制造成本方面比较低。但是,铝蜂窝夹层结构复合材料在一些特定的环境中比较容易受到腐蚀,在受到冲击以后,铝蜂窝芯材会出现永久变形的情况,会导致蜂窝芯材和蒙皮发生分离的问题,导致材料的性能降低。一些研究人员对胶接工艺对铝蜂窝夹层结构复合材料的影响进行了研究,主要从胶接剂的筛选、表面处理方法和固化工艺方面进行了论述,使用流动性比较好的胶膜,在表面处理方面采用磷酸阳极化处理方式,同时,在夹层结构方面通过对剪切强度进行对比,能够实现最佳的固化工艺。铝蜂窝夹层结构在粘结成型方面大面积批量生产面临着非常大的问题,因此,对面夹层结构一种复合构造的板、壳结构,它的两个表面由很薄的板材做成,中间夹以较轻的夹芯层。前者称为表板,要求强度高;后者称为夹层,要求重量轻。第二次世界大战时,为了充分利用木材资源,英国的“蚊式”轰炸机上就采用了全木质夹层结构。一般夹层结构用于机翼、尾翼、机身、箭体、箭头、减速板、发动机短舱、隔音装置、防火隔板等。与薄壁结构的薄蒙皮相比,夹层板的厚度大得多,抵抗失稳能力强,重量还可减小,而且表面光滑,气动外形良好。但它的制造工艺复杂,工艺质量又不易检验,所以应用受到限制。夹层结构表板的材料有铝合金、不锈钢、钛合金和各种复合材料。夹层材料有轻质木材、泡沫塑料等,也可用金属材料或复合材料制成波纹板夹层或蜂窝型夹层。夹层与表板一般用胶粘结在一起,也可用熔焊、焊接连接,形成整体。在总体受力分析中,认为上、下两表板只承受表板面内的拉、压力和剪切力,不能承受弯矩和扭矩,而中间夹层只承受垂直于夹层中面的切力。夹层结构与一般板壳结构受力分析的唯一差别在于挠度计算中除了考虑弯曲力矩产生的挠度外,还要考虑剪力的影响。夹层结构的两表板之间距离较大,所以夹层结构的弯曲刚度比一般板壳结构大得多,失稳临界应力显著提高。夹层结构自身不用铆钉,免除了钉孔引起的应力集中,提高了疲劳强度。夹层结构与相邻结构的连接较为复杂,夹层本身的局部接触强度较弱,又需承受连接的集中力,因此必须妥善进行接头设计。轻质夹芯高强度面层类型、特点及应用类型: 按面层分类:玻璃钢、金属、绝缘纸、胶合板、塑料板等按芯层分类:泡沫夹层结构、波板夹层结构、蜂窝夹层结构等。特点: 。由于这种轻型结构材料具有最优比强度、比刚度、最大抗疲劳性能、表面平整光滑等特点,已在中国航天领域得到较为广泛地应用。蜂窝夹层结构实质上是由3种基本材料组合而成的复合材料,这为结构人员提供了广泛改变参数以满足设计技术指标的可能性。目前在型号任务中最常用的为铝面板-铝蜂窝夹层结构、碳纤维面板-铝蜂窝夹层结构、玻璃钢面板-玻璃钢蜂窝夹层结构、芙拉纤维面板-凯Nomex蜂窝夹层结构等,其特点是结构较为复杂,外形尺寸精度要求高、工序内容多、研制周期长。其轻质高强的特点在研制、、试验装配和搬运过程中容易出现各种损伤。文章结合研制生产实践,分析了蜂窝夹层结构复合材料的几种主要破坏模式,从而可采取相应措施,防止各种损伤破坏,提高产品质量。.蜂窝夹层