辐照对蜂窝夹层结构力学性能的影响

　第　5　期 CH

I N ESE SPA CE SC IEN CE AND T ECHNOLO GY

辐照对蜂窝夹层结构力学性能的影响

张建可　冀勇夫

(兰州物理研究所,兰州730000)

摘要　通过对一种碳纤维复合材料面板铝蜂窝夹层结构辐照前后力学性能的

试验,得到了辐照影响该种蜂窝夹层结构力学性能的变化规律。在试验的基础上,讨论分析了空间辐照对碳纤维面板铝蜂窝夹层结构力学性能的影响机理。通过试验和比对,从中找出了具有一定普遍性的规律,提出了如何提高该蜂窝夹层结构抗空间辐照的研究方向。

主题词　蜂窝结构　结构分析　力学性能　辐照蜂窝夹层结构具有质量轻、强度高、刚性好等特点,通过改变夹层结构材料、结构尺寸、结构工艺可广泛用于航天、航空等工程领域。在常规条件下,对其力学性能及变化规律和影响因素进行了广泛的研究和讨论[1～3],但对于使用在空间辐照环境下的力学性能及变化规律研究较少。本文以一种碳纤维网状面板铝蜂窝夹层结构为特例,对其辐照前后力

学性能进行测试研究。由于蜂窝夹层结构种类繁多,性能受工艺、结构、材料影响较大,加上试验条件有限,只能从中找出一些具有普遍意义的规律性东西,供研究参考。

1　试样结构及辐照环境

选用的试样结构及试样方向示意图见图1。

图1　试样结构及试样方向示意图

收稿日期:2000201210。收修改稿日期:2000203206

42000年10月

中国空间科学技术

试样两面是M40碳纤维和环氧648复合的单向排布层板组成的正交网格,网孔尺寸为3mm×3mm,面板厚度约为012mm。蜂窝层是美国H EXCEL公司生产的[3],采用了5056铝合金,铝箔厚度为010178mm,蜂窝为正六边形,对角线尺寸为91525mm,蜂窝等效密度为16kg m3。

对于近地轨道飞行器,在高度为400～600km轨道时,一般经受的带电粒子辐照年吸收剂量约为103Gy,其粒子能量为1～2M eV[4]。针对这种辐照环境,从方便试验的角度出发,采用60Co放射性同位素,它的射线平均能量为1125M eV。采用这种辐照方式,有利于大面积辐照试样,可有效的模拟试样的空间环境。为了进一步考察试样,分别进行了103Gy、106Gy剂量的辐照试验。紫外线辐射剂量,根据需求选用了6000J c m2。辐照光谱波长为1×10-8～4×10-7m,环境真空为113×10-2Pa。

2　测试结果与讨论分析

试样均采用通常的试验方法[3],试样尺寸60mm×60mm×25mm。对这些材料进行粒子辐照、紫外线辐照等,对其力学性能在辐照的前、后进行测试、比较。结果见表1～表3。

表1　蜂窝夹层结构在296K时的力学性能(平均值)M Pa　

力学性能常规

Co60

辐照剂量

103Gy

Co60辐照剂量

106Gy

紫外线辐射剂量

6000J c m2

拉伸强度11546018600172501616

拉伸模量24158241782514723180

剪切强度01281012840128601289

剪切模量61091611256124151896

压缩强度01602015900160001596

压缩模量26161271582614923182

表2　蜂窝夹层结构在213K时的力学性能(平均值)M Pa　

力学性能常规

Co60

辐照剂量

103Gy

Co60辐照剂量

106Gy

紫外线辐射剂量

6000J c m2

拉伸强度11326016940157101562

拉伸模量28119281612716528110

剪切强度01368013510134201349

剪切模量81067719438150181045

压缩强度01729017320171901714

压缩模量29126301033012628109

44 中国空间科学技术 2000年10月

表3　蜂窝夹层结构在153K 时的力学性能(平均值)

M Pa

力学性能常规

辐照剂量

103

Gy Co 60辐照剂量

106Gy 紫外线辐射剂量

6000J c m 2

拉伸强度11106016020154301523拉伸模量34165331933413734188剪切强度01420014280142401416剪切模量91265916379149891415压缩强度01833018220183101828压缩模量

32183

30164

30193

34188

从表中可以看出,常温296K ,粒子辐照使拉伸强度下降而剪切强度和压缩强度基本没有变化,拉伸模量和剪切模量略有上升,压缩模量基本不变。紫外辐照使拉伸强度、模量、压缩模量明显下降,其中拉伸强度下降60%。在低温213K ,除压缩强度基本不变,粒子辐照使拉伸强度、剪切强度都有所下降,其中拉伸强度下降57%,模量变化较小。紫外辐照使拉伸、剪切强度下降,压缩强度和其他模量均基本没变化。在153K ,粒子辐照下力学性能变化情况相似,其中拉伸强度下降46%。紫外辐照使拉伸、剪切强度下降,压缩强度基本没变化,模量均有所增加。

由于材料制造的不均匀性和其他有关试验误差,在进行试验的材料数量有限的情况下,力学性能试验数据的离散性是难免的。因此,这些变化规律有一定的偏差。但有两点是肯定的:辐照使蜂窝夹层结构的拉伸强度急剧下降,而拉伸模量变化较小;压缩强度和模量基本没有变化。其中,紫外辐照影响大于粒子辐照的影响。紫外线辐照和粒子辐照对力学性能影响较大,主要原因是:蜂窝夹层结构是采用碳纤维复合材料或其他金属、非金属材料的面板和铝箔或环氧玻璃钢等其他材料的蜂窝芯子,用胶粘剂粘接而成;胶粘剂是有机材料,对辐照较敏感,特别是紫外辐照;相对较大剂量的辐照使有机材料发生了分子断链,使拉伸强度急剧下降;而同一剂量的辐照对金属材料即铝箔蜂窝芯子影响较小,在蜂窝夹层结构中铝箔蜂窝芯子起主要作用的力学性能就变化小些。例如铝箔蜂窝芯子起主要作用的压缩强度。压缩时,胶粘剂基本不起作用,而起作用的是铝箔蜂窝芯子。辐照对铝箔蜂窝芯子影响小,因此压缩强度就基本不变。而拉伸时,蜂窝夹层结构的面板和蜂窝芯子的胶粘剂起主要作用,胶粘剂被辐照后性能变化较大,发生了断链,强度下降,因此,蜂窝夹层结构的拉伸强度急剧下降。需要说明的是,温度也是力学性能下降的重要原因。辐照后的低温力学性能变化应是低温和辐照两因素的影响的叠加。低温、辐照使拉伸强度下降,但减少幅度有所不同。在一定范围内,辐照剂量超过一定值时,剂量继续增加,拉伸强度仍会下降,但幅度不会太大。

42000年10月中国空间科学技术

3　蜂窝夹层结构辐照后低温拉伸强度的估算

关于蜂窝夹层结构拉伸强度的估算,有关学者已作了大量研究工作[1～3,5],但由于蜂窝夹层结构的不规则性和计算模型的一些假设和近似,纯粹的数学计算结果偏差较大。为了满足设计需求,可以采用相应方法来估算蜂窝夹层结构辐照后的低温拉伸强度。分析实例见表4。

表4　分析实例

温度 K 常规拉伸

强度 M Pa

103Gy剂量辐照

后拉伸

强度 M Pa

温度引起

试样性能

变化(%)

辐照和温度

引起的性能

变化(%)

辐照引起性

能变化(%)

辐照引起性能变

化率与常温下辐照

引起性能变化率

之差(%)

2961154601860044440 21311326016941455413 153111060160228613311

从表4可以看到,以拉伸强度在103Gy剂量辐照前后的变化为例:以常温常规试样的拉伸强度数据为基准,在常温296K,粒子辐照使拉伸强度下降44%;在低温下,213K时,温度使拉伸强度下降为14%;粒子辐照使拉伸强度下降为41%,辐照引起性能变化率与常温下辐照引起性能变化率之差为3%;153K时,温度使拉伸强度下降28%,粒子辐照使拉伸强度下降为33%,辐照引起性能变化率与常温下辐照引起性能变化率之差为11%。说明蜂窝夹层结构辐照后拉伸强度在不同低温下变化比例大致相同。根据常温辐照后的拉伸强度性能变化率和常温常规试样的低温性能变化规律,利用叠加的方法,即在常温拉伸强度数据的基础上叠加常温辐照引起的性能变化率和低温对性能影响的变化率或在低温拉伸强度数据的基础上叠加常温辐照引起的性能变化率,均可估算蜂窝夹层结构辐照后的低温拉伸强度,偏差小于15%。

蜂窝夹层结构辐照后的其它力学性能,大多与蜂窝芯子、胶粘剂的辐照情况有关。在这里,根据试验,粒子辐照对铝箔蜂窝芯子的蜂窝夹层结构其他性能影响较小,基本不变。因此,其他性能可以直接用常规试样的低温拉伸模量、压缩强度、模量和剪切强度、模量变化规律,直接估算辐照后的低温性能。

4　结论

1)粒子辐照和紫外辐照对蜂窝夹层结构常温、低温力学性能有一定的影响,紫外辐照影响相对较大。其中性能变化最大的是拉伸强度(可下降约50%),而变化较小的是压缩强度和模量(基本不变)。

2)影响性能变化的最根本原因是辐照对蜂窝夹层结构中的胶粘剂作用很强,使胶粘剂材料发生了分子断链,拉伸强度急剧下降。因此,与胶粘剂有关的性能如拉伸强度等,发64 中国空间科学技术 2000年10月

生了较大变化;而与胶粘剂关系不紧密的其他性能如压缩强度等,基本没有变化。

3)除温度影响外,粒子辐照和紫外辐照影响最大。根据温度、辐照两者的影响、变化规律,利用叠加的方法,即在拉伸强度数据的基础上叠加常温辐照的变化率和温度影响的变化率,可以估算蜂窝夹层结构辐照后的低温拉伸强度,偏差小于15%。

4)提高蜂窝夹层结构的抗粒子辐照,主要在胶粘剂和蜂窝芯子方面。采用高抗辐射胶粘剂和金属材料的蜂窝芯子,有益于抗空间辐射,提高蜂窝夹层结构的寿命。

参　考　文　献

1　尹祥址1蜂窝夹层结构的设计与工艺1长沙国防科技大学出版社,1982:9～982　Structural Sandw ich Compo sites .M I L 2HDBK 223A ,1968.

3　M echanical P roperties and T est M ethods .TBS 120M echanical P roperties of H EXCEL Honeycom b

M aterials ,H EXCEL Co rpo rati on ,1992:7

～144　张建可,冀勇夫等1粒子辐照对碳纤维复合材料力学性能影响1中国空间科学技术,1998,18(1):57

～59

5　Zhang J ianke ,J i Yongfu ,L i Zh ihua .M echanical P roperties of Honeycom b Sandw ich Panels at L ow

T emperatures

.C ryogenics and R efrigerati on 2P roceedings of I CCR ’98:470～473作者简介

张建可　1954年生,1980年毕业于北京科技大学物理化学专业。副研究员。主要从事各种航天材料研制与测试工作,获国家、部科技进步奖4项,执笔发表论文36篇。

Effects of Rad i ation on M echan ical Properties

of Honeycom b Sandw ich Structure

Zhang J ianke J i Yongfu

(L anzhou In stitu te of Physics ,L anzhou 730000)

Abstract T he m echan ical p rop erties of a k ind of honeycom b sandw ich structu re w ith the face of carbon fiber com po sites and alum inum honeycom b under particle radiati on ,u ltravi o let ray are m easu red .O n the basis of a lo t of experi m en tal data ,the law s of particle radiati on and u ltravi o let ray effecting the m echan ical p rop erties are found and the effecting m echan is m is analyzed .

T he law po ssessing som e general sign ificance and the research

directi on of an ti 2radiati on of honeycom b sandw ich structu re are given .

Subject Ter m Honeycom b structu re Structu ral analysis M echan ical perfo r m ance

　Irradiati on

42000年10月中国空间科学技术

蜂窝夹层结构的低温力学性能

1998年第4期低　温　工　程 N o . 4　1998 总第104期 CR YO GEN I CS Sum N o .104　于1998年3月9日收到。张建可,男,44岁,副研究员。蜂窝夹层结构的低温力学性能张建可　冀勇夫　李智华 (兰州物理研究所　兰州　730000) 摘要　以选定的一种蜂窝夹层结构为例,对其低温力学性能即拉伸、压缩、剪切等进行了各种外界环境包括温度、粒子辐照、紫外辐照、冷热循环等影响前后的性能测试和研究。在大量试验的基础上,通过理论分析,找出了影响其低温力学性能的主要因素和变化规律,建立了用已知参数或常温参数推算蜂窝夹层结构低温力学性能的数学模型和计算公式。该模型的建立对于蜂窝夹层结构低温力学性能的设计具有较重要的指导意义。主题词　蜂窝夹层结构　低温力学性能　计算公式 1　前言蜂窝夹层结构具有重量轻、强度高、刚性好等特点,通过改变夹层结构材料、结构尺寸、结构工艺可广泛用于宇航、航空等工程领域。在常温下,其力学性能及变化规律和影响因素已进行了广泛的研究和讨论[1,2],但对于使用在低温及其它特殊环境下的力学性能及变化规律研究较少。本文以一种碳纤维网状单层面板铝蜂窝夹芯结构为特例,对其低温力学性能进行测试研究。由于蜂窝夹芯结构种类繁多,性能受工艺、结构、材料影响较大,加上试验条件有限,只能从中找出一些具有普遍意义的规律性东西,供研究参考。我们研究的试样结构及试样方向示意图,见图1。试样两面是M 40碳纤维和环氧648复合的单向排布层板组成的正交网格,网孔尺寸为3mm ×3mm ,面板厚度约为012mm 。蜂窝芯是美国H EXCEL 公司生产的,采用了5056铝合金,铝箔厚度为010178mm ,孔尺寸为 91525mm ,蜂窝等效密度为16kg m 3 。 2　测试结果与试样分析试样均采用通常的试验方法[3],试样为60mm ×60mm ×25mm 的正方形,其力学性能

纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展

*深圳职业技术学院重点项目资助(06K Jra022) 王冬梅:1976年生,博士研究生,讲师,主要研究方向为多孔材料的力学性能、环保型缓冲材料、运输包装等纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展 * 王冬梅1,2,王志伟3 (1 江南大学现代机械与包装研究所,无锡214122;2 深圳职业技术学院媒体与传播学院,深圳518055;3 暨南大学包装工程研究所,广州510632) 摘要综述了国内外瓦楞纸板、蜂窝纸板和纸浆模塑制品等纸质结构型缓冲包装材料结构缓冲的研究现状,并分别总结了上述材料国内外的研究侧重点:国内的研究多处于对现有材料的试验阶段;而国外则侧重于用力学理论基础知识来解释这些材料的力学性能,并用有限元软件对其力学模型进行仿真,该研究结果对于不同材质的结构型材料具有一定的普适性。在此基础上得出开发新型结构型材料,寻求普适性的缓冲性能表征方法是下一步研究的方向。关键词缓冲材料结构瓦楞纸板蜂窝纸板纸浆模塑制品 Research Advance in Paper Structure Cushioning Packaging Materials WANG Dong mei 1,2,WANG Zhiw ei 3 (1 M aching Eng ineer ing I nstit ute,Souther n Y angtze U niver sity,Wux i 214122;2 Schoo l of M edia and Co mmunicatio n,Shenzhen Po ly technic,Shenzhen 518055; 3 P ackag ing Eng ineer ing Institute,Jinan U niver sity,Guang zho u 510632) Abstract T his paper summarizes t he r esear ch adv ance and emphases o f paper str ucture cushio ning packaging materia ls, e.g.co rr ug ated paper bo ard,honeycomb pa perbo ard and paper pulp pro duct at ho me and aboar d.Inland re -sear ches focus on the ex periment stag e o f the ex isting mater ial.Over seas researches focus on the ex planation o f the me -chanical behav iour based o n t he mechanical theor y and the simulation of t he mechanical mode based o n the finite ele -ments prog ram.T he over seas r esear ch r esults are univer sal.T his paper show s that the further study directio ns of a -bov e materia ls are the development of new str uctures and the univer sal char acter istics methods o f cushioning pr oper -t ies. Key words cushioning mater ials,structur e,cor rug ated paper bo ard,honeyco mb paperboard,paper pulp 0 前言随着人们对资源、环保、可持续性发展认识的加强,环保型产品越来越受到人们的青睐,停止使用作为缓冲包装材料的 EPS 发泡塑料成为/禁白0的一项重要工程。以国家环保局颁发的5固体废弃物处理规定6为代表,国家陆续发布系列的/禁白0、/限白0的规定。政府有关部门考虑对(EPS)发泡塑料的工业包装应用进行限制,以达到全面控制和消除/白色污染0,保护环境的目的。因此替代EPS 发泡塑料,使用环保型缓冲包装材料成为绿色缓冲包装发展的一个趋势。纸质结构型缓冲包装材料以其结构轻、耗材少、性价比高、强度高、缓冲性能优良等特点在近几年成为缓冲包装的新宠。纸质结构型缓冲包装材料主要有:瓦楞纸板、蜂窝纸板、纸浆模塑制品等,这些材料由于其自身结构特点和成型方式有所不同,在缓冲包装应用中也稍有不同。纸质结构型缓冲包装材料之所以具有良好的缓冲性能除了因其自身纤维材质具有一定的弹性外,主要是因这些材料的结构中存在多孔结构(如瓦楞纸板和蜂窝纸板)或存在与被包装产品相适应的凹凸结构(如纸浆模塑制品),因此研究纸质结构型缓冲包装材料的结构对研究其缓冲性能至关重要。 1 国内外研究进展 1.1 瓦楞纸板缓冲性能的研究进展瓦楞纸板作为一种夹层材料,因其波纹状瓦楞夹芯的形状和种类不同、瓦楞纸板层数不同以及多层瓦楞纸板中瓦楞组合方式的不同使瓦楞纸板存在多种结构形式,这些不同结构的瓦楞纸板的缓冲性能又存在差异。国内瓦楞纸板的结构形式及其缓冲性能的研究主要有:(1)对不同结构组合形式的瓦楞纸板的比较。郭鹃等[1]对4层双拱瓦楞纸板和5层瓦楞纸板进行了对比实验,得出4层双拱瓦楞纸板的平压强度超过了5层瓦楞纸板,边压强度仅次于5层瓦楞纸板,在振动实验中得出4层双拱瓦楞纸板的初始抗压性远远超过了5层瓦楞纸板;郭彦峰等[2]分析了X -PL Y 超强瓦楞纸板的结构特征,并进行了耐破强度、戳穿强度、平压强度和边压强度等的对比试验,得出了不同铺层形式的X -PL Y 超强瓦楞纸板的强度优于相应的3A 型或3B 型瓦楞纸板的强度;刘晔等[3]完成了4种型号的三重瓦楞纸板平压、侧压、边压承载规律实验,对不同构型设计的瓦楞纸板强度作了对比试验,并对3B 、X -PL Y(B)2种组合板材按线性、正弦、

(重)常见材料的力学性能

附录常用材料的力学及其它物理性能一、玻璃的强度设计值 f g(MPa) JGJ102-2003表5.2.1 二、铝合金型材的强度设计值 (MPa) GB50429-2007表4.3.4 三、钢材的强度设计值(1-热轧钢材) f s(MPa) JGJ102-2003表5.2.3 四、钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) f s(MPa) 五、材料的弹性模量E(MPa) JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9

六、材料的泊松比υ JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7 七、材料的膨胀系数α(1/℃) JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7 八、材料的重力密度γg (KN/m ) JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7 九、板材单位面积重力标准值（MPa ） JGJ133-2001表5.2.2 十、螺栓连接的强度设计值一(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-1

十一、螺栓连接的强度设计值二(MPa) 十二、焊缝的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.1-3

十三、不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa) JGJ102-2003表B.0.3 十四、楼层弹性层间位移角限值 GB/T21086-2007表20 十五、部分单层铝合板强度设计值（MPa）JGJ133-2001表5.3.2

十六、铝塑复合板强度设计值（MPa） JGJ133-2001表5.3.3 十七、蜂窝铝板强度设计值（MPa） JGJ133-2001表5.3.4 十八、不锈钢板强度设计值（MPa）附录常用材料的力学及其它物理性能十九、玻璃的强度设计值 f g(N/mm2) 二十、铝合金型材的强度设计值 f a(N/mm2)

夹层设计

夹层结构通常是由比较薄的面板与比较厚的芯子胶接而成。一般面板采用强度和刚度比较高的材料，芯子采用密度比较小的材料，如蜂窝芯、泡沫芯和波纹板芯等（如图10.4.1所示）。夹层结构具有质量轻、弯曲刚度与强度大、抗失稳能力强、耐疲劳、吸音和隔热等优点，因此在飞行器结构上得到了广泛应用。对结构高度大的翼面结构，蒙皮壁板（尤其是上翼面壁板）采用蜂窝夹层结构取代加筋板，能明显减轻质量；对于结构高度小的翼面结构，如操纵面，采用全高度夹层结构代替梁肋式结构，能带来明显的减重效果。以复合材料层合板为面板的夹层结构，由于材料的相容性，目前普遍采用Nomex 蜂窝芯子。图10.4.1 蜂窝夹层结构示图 10.4.1 夹层结构的破坏模式与设计准则（1）夹层结构破坏模式夹层结构各种破坏模式如表10.4.1所示。实际上，结构破坏时几种破坏模式可能同时存在。此外，夹层结构对低能量冲击和湿热环境敏感，且修补较困难。设计时，要对各种可能破坏模式进行强度计算，还要进行防潮密封等设计。（2）夹层结构设计准则夹层结构设计，必须使其在设计载荷作用下满足强度和刚度要求，即: 1) 在设计载荷下，面板的面内应力应小于材料强度，或在设计载荷下，面板应变小于设计许用应变。对于复合材料面板：设计外加载荷=设计载荷。其中， n 是安全系数，是考虑附加湿热影响的载荷放大系数，。 2) 芯子应有足够的厚度（高度）及刚度，以保证在“设计外加载荷”下，夹层板不发生总体失稳、剪切破坏以及过大的挠度，并保证不发生胶接面剪切破坏。 3) 芯子应有足够的弹性模量和平压强度，以及足够的芯子与面板平拉强度，以保证在“设计外加载荷”下，面板不发生起皱失稳。 4) 面板应足够厚，蜂窝芯格尺寸应合理，以防止在“设计外加载荷”下发生芯格壁失稳及面板发生格间塌陷（即格内面板失稳）。 5) 应尽量避免夹层结构承受垂直于面板的平拉或平压局部集中载荷，以防止局部芯子压塌或镶嵌件拉脱。当集中载荷不可避免时，应采取措施，将载荷分散到其他承力构件上去。 6) 胶粘剂必须具有足够的胶接强度，同时还要考虑耐环境性能和老化性能。 7) 碳纤维层合面板与铝蜂窝芯子胶接面要注意防止电偶腐蚀问题。（通常用一层玻璃纤维布将两m n f ??m f 15.1~06.1=m f

(完整word版)飞机夹层结构复合材料零部件的损伤形式及修理方法

常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料，也称蜂窝层合结构(见图1)。其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等；夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。蜂窝可制成不同的形状。飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板（假梁）、边肋等零件胶合而成。面板与夹芯之间用胶膜胶接，蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。图1 蜂窝夹心板结构一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况，我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类： 1、表面损伤图2 典型表面凹坑此类损伤一般通过目视检查发现，包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。 2、脱胶及分层损伤

该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷，主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。此类损伤一般不引起结构外观变化，大多是在生产过程中造成的初始缺陷，并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱，应及时予以修补。 3、单侧面板损伤这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔，一般通过目视检查即可发现。该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤（表面塌陷），对气动性能和结构强度影响较大。一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。 4、穿透损伤该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。此类损伤对结构性能和强度有严重的影响，根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。 5、内部积水该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效，在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响；但在冬季日夜气温变化较大的情况下，由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶；同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能；特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等，均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。目前该类损伤主要通过红外热成像、X-射线检测仪等手段进行检测。二、蜂窝结构的检查方式 1、目视检查目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面，观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。 2、手锤敲击法用于单层蒙皮蜂窝结构。用手锤敲击蜂窝结构的蒙皮，根据不同的声响来判断蜂窝结构是否脱胶。敲击时，注意锤头与蒙皮垂直，力度适当，以能判断故障不损坏蒙皮表面为宜。为使判断准确，可先在试件上试验。敲击回声清脆是良好，沉闷是脱粘。 3、外场在位检测的便携式相控阵超声波C扫描检测系统

蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展

收稿日期:2013-02-05 基金项目:航空自然科学基金资助(2010ZF56025) 作者简介:刘杰,1985年出生,硕士,助理工程师,主要从事芳纶纸蜂窝的生产与研制,E -mail:dnaliujie@https://www.360docs.net/doc/d313474733.html, 蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展刘一杰1一一郝一巍1一一孟江燕2 (1一北京航空材料研究院,北京一100095) (2一南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌一330063) 文一摘一综述了有关铝蜂窝芯二芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺上的研究成果;蜂窝夹层结构复合材料在隔音二隔热二耐老化二冲击性能等方面的最新研究进展,并对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了几点建议三关键词一铝蜂窝,芳纶纸蜂窝,复合材料,力学性能 Progress in Applied Research of Honeycomb Sandwich Composites Liu Jie 1一一Hao Wei 1一一Meng Jiangyan 2 (1一Beijing Institute of Aeronautical Materials ,Beijing一100095) (2一School of Material Science and Engineering ,Nanchang Hangkong University ,Nanchang一330063) Abstract 一In this paper ,the manufacturing processof the aluminum honeycomb core ,Nomex honeycomb core and composite materials have been reviewed.Furthermore ,the latest research progress of the honeycomb sandwich composites sound insulation ,heat insulation ,anti-aging ,impact properties and other aspects has been overviewed.And some suggestions of research directions of honeycomb sandwich composites are presented.Key words 一Aluminum honeycomb ,Nomex honeycomb ,Composites ,Mechanical property 0一引言蜂窝夹层结构复合材料因其具有比强度高二抗冲击性能好二减振二透微波二可设计性强[1-2]等优点,目前已经被广泛应用,特别是航空航天领域,蜂窝夹层结构以其优越的性能成为该领域不可缺少的结构材料之一三早期的蜂窝夹层结构复合材料芯材大多数为金属芯材,随后出现了纸蜂窝夹层结构复合材料以及纤维增强树脂蜂窝等蜂窝芯材三目前的蜂窝夹层结构复合材料主要分为铝蜂窝夹层结构复合材料二Nomex 纸蜂窝夹层结构复合材料二玻璃钢夹层结构复合材料二棉布蜂窝夹层结构复合材料等[3],其中玻璃钢夹层结构复合材料已得到广泛的研究和应用,研究人员对于玻璃钢夹层结构复合材料的力学二隔音二隔热二抗冲击性能的研究都比较深入[4-6]三蜂窝夹层结构复合材料的性能主要由蒙皮和蜂窝芯材料的性能所决定[7],这些性能主要包括蒙皮的厚度与材质,蜂窝芯材的高度二材质二密度二孔格大小以及形状等[8]三近些年,研究人员围绕蜂窝夹层结构复合材料做了大量研究并取得了一定成果,本文对此作以简介三 1一铝蜂窝夹层结构铝蜂窝芯材主要由铝箔以不同的胶接方式胶接,通过拉伸而制成不同规格的蜂窝,芯材的性能主要通过铝箔的厚度和孔格大小来控制,再将铝蜂窝芯材和不同的蒙皮材料复合,形成铝蜂窝夹层结构复合材料三铝蜂窝夹层结构复合材料具有较高的力学性能,其芯材铝蜂窝的制造成本也相对较低三但铝蜂窝夹层结构复合材料在某些环境中使用时易腐蚀,在受到冲击后,铝蜂窝芯材会发生永久变形,使蜂窝芯材与蒙皮发生分离[9-10],导致材料的性能降低三部分研究者从胶接工艺对铝蜂窝夹层结构复合材料进行了研究三张京等[11]从胶黏剂筛选二表面处理方法和固化工艺三个方面对铝蜂窝夹层结构的胶接工艺进行了研究三选择了流动性较好的J -47胶膜;在对表面处理方式的研究中采用磷酸阳极化处理;通过对剪切强度的对比确定了夹层结构的最佳固化工艺三铝蜂窝夹层结构的大面积粘接成型一直是夹层结构批量生产的难题,为此,韦生文[12]对铝蜂窝

基于SolidWorks正方形蜂窝结构面内力学性能有限元分析

摘要：随着社会经济的发展,蜂窝纸板包装在我们生活中越来越受到人们重视,蜂窝纸包装逐渐渗透入人们的生活。本文主要探讨正方形蜂窝纸板结构的有限元建模方法,并利用SolidWorks软件模拟分析这种结构的性能。主要研究成果如下：（1）建立厚度为20mm蜂窝窝芯为正方形结构的蜂窝纸板，并用SolidWorks 自带的SolidWorks Simulation 插件对蜂窝纸板进行静态模拟分析及跌落模拟试验。从应力曲线上可以看出正方形蜂窝纸板的结构面内力学性能。（2）在材质相同的情况下，分别对高度为10mm和20mm的正方形蜂窝纸板进行同等条件下的静态分析，我们可以发现高度越高的蜂窝纸板受到的应力越大。（3）从两次静态模拟仿真试验及两次动态模拟仿真试验中得到的应力曲线上我们可以分析出，正方形蜂窝纸板受力时的凹凸面比平整面更具缓冲性能。关键词：正方形；蜂窝纸板；应力；Simulation； The finite element analysis of mechanical properties within the square honeycomb's structure surface based on SolidWorks Student’ s name: Junjie Yu Advisor: Guobin Jin （School of Light Industry Zhejiang University of Science and Technology） I

Abstract: With the development of social economy, honeycomb cardboard packaging has gained greater attention in our daily life. And the honeycomb paper packing has gradually permeated into people's life. This paper mainly discusses the finite element modeling method of square honeycomb paperboard structure, using SolidWorks to simulate and analyze the performance of the structure. And the main research results are as follows: Firstly, after the establish of a three-dimensional model of square honeycomb with a thickness of 20mm cellular core, proceed to the static simulation analysis using the plug-in of SolidWorks Simulation. From the point of stress curve, the in-plane mechanical properties of the square honeycomb can be seen. Secondly, under the same condition of material, conducting static analysis on the height of 10mm and 20mm respectively of square honeycomb cardboard, we can find that the higher of the honeycomb cardboard, the greater the stress it gets. Thirdly, the conclusion we can draw from the stress curve , through the analysis of the two static simulation experiments and the two dynamic simulation ones, is that the concave and convex surface of the honeycomb board has better cushioning performance than the flat surface. Keywords：square; honeycomb paperboard; stress; simulation; 目录中文摘要........................................................... I 英文摘要.......................................................... II 目录............................................................. III 1 绪论. (1) 1.1选题的背景依据及蜂窝纸板的研究 (1) 1.1.1 选题背景 (1) II

航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析

航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析航天返回与遥感 sPACECRAjRECO,,】隅Y&R]lIESENSG 第28卷第3期 2O07年9月航天器蜂窝夹层结构复合材料热变形分析方宝东张建刚申智春张文巧 (上海卫星工程研究所,上海200240) 摘要蜂窝夹层结构复合材料在航空,航天结构中已得到了广泛的应用.文章从热变形分析角度出发,对蜂窝夹层结构复合材料的热变形分析问题提出了几点看法. 关键词蜂窝夹层结构复合材料热变形分析航天器TheThermalDeformationAnalysisofHoneycomb SandwichStructureCompositeMaterialsinSpacecraft FangBaodongJiangangShenZhichunZhangWenqiao (Sh~nskaInstitute0fSatelliteEngineering,Sh~nska2OO24O) AbstractThehoneycombsandwichstructurecompositematerialshavebroadapplicationfor spacecraftinthedo— mainofaeronauticsandaerospace.Fromtheaspectofthethermaldeformation,someviewpoi ntsaboutthermaldeforma—tionanalysisinthehoneycombsandwichstructurecompositematerialsareputforward. KeyWordsHoneycombsandwichstructureComix~itematerialsThermaldeformationanal ysisSpacecraft 1引言蜂窝夹层结构复合材料具有质量轻,抗弯性能好等特点,在航空,航天领域中有着广泛的应用【】J,

缓冲材料力学性能的测试方法研究

缓冲材料力学性能的测试方法研究摘要缓冲材料一直伴随着人类社会的进步而在不断地发展着，从以前的碎纸屑、木屑、泡沫塑料发展到现在的很多绿色的缓冲包装材料，比如有蜂窝纸板、玉米秸秆缓冲材料、瓦楞纸板、纸浆模塑制品、珍珠棉以及发泡聚乙烯缓冲材料等，这些新型环保缓冲材料的出现，大大促进了包装工业的发展。为了能在日常生活中更好的利用缓冲包装材料，所以对缓冲材料力学性能的测试是非常必要的。本文介绍了缓冲材料的主要力学性能包括：压缩性能、拉伸性能、弯曲性能、剪切性能、缓冲性能等，并对各力学性能的测试方法进行了对比分析，尤其是对正交试验、曲线拟合法、计算机仿真设计以及数字相关测量方法等等进行了详细地介绍，为现代缓冲包装材料的开发和研究提出了新的方向。关键词：缓冲材料，力学性能，测试方法研究

BUFFER MATERIAL MECHANICS PERFORMANCE TESTING METHOD ABSTRACT Buffer material has been accompanied by the progress of human society and developing, and from the previous paper, broken wood, foam development of many green until now, for instance a cushion packaging material of honeycomb paperboard, corn straw cushioning material, corrugated, paper pulp molding products, pearl cotton and foaming polyethylene buffer material, these new environmental buffer material greatly promoted the development of packaging industry. In daily life, in order to better use and so on cushion packaging material buffer material mechanics performance test is very necessary. The paper introduces the main buffer material mechanics properties including compression performance, tensile properties, bending, cutting performance and buffering properties, and the performance of the mechanical properties test methods were analyzed, especially the orthogonal experiment, curve-fitting method of computer simulation, the design and digital correlation method etc. Carried on the detailed introduction to modern cushion packaging material, for the development and research of new direction. KEYWORDS: cushioning materials, mechanical properties, test methods

蜂窝夹层结构复合材料

1.1.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（见蜂窝结构）。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。 1.1.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：轻质夹芯高强度面层

泡沫夹层结构的夹芯材料是泡沫塑料其质量轻、刚度大、保温隔热性能好。但是强度不高蜂窝夹层结构的夹芯材料是蜂窝材料(玻璃布蜂窝、纸蜂窝、棉布蜂窝等) 特点：质量轻、强度大、刚度大应用：构件尺寸较大、强度要求较高的部件。如图：波板夹层结构波板夹层结构的夹芯材料是波纹板(玻璃钢波纹板、纸基波纹板和棉布波纹板)。特点：制作简单，节省材料，但不适用于曲面形状的制品，质量轻、刚度大。

铝蜂窝板资料

一、铝蜂窝板起源科学家发现，蜜蜂所做的六角六面状窝是一个杰作，它以最少的材料消耗，构筑成极为坚固的蜂窝，其结构要比其他任何形状的结构更强有力。因为这种多墙面的排列和一系列连续的蜂窝形的网状结构，可以分散来自各方的外力，使得蜂窝结构对挤压力的抵抗，比任何圆形或正方形要高得多。科学家对蜂窝结构的研究，给人们的启迪是，即使非常纤薄的材料，只要把它制成蜂窝形状，就能够承受很大的压力。正是收到蜂巢的启发，铝蜂窝板蜂窝结构材料才开始面世。二、铝蜂窝板简介铝蜂窝板是结合航空工业复合蜂窝板技术而开发的金属复合板产品系列。该产品采用“蜂窝式夹层”结构，即以表面涂覆耐候性极佳的装饰涂层之高强度合金铝板作为面、底板与铝蜂窝芯经高温高压复合制造而成的复合板材。铝蜂窝板产品系列具有选材精良、工艺先进和构造合理的优势，不仅在大尺度、平整度有出色的表现，而且在形状、表面处理、色彩、安装系统等方面有众多的选择。此外，面板除采用铝合金外，还可根据客户需求选择其它材质，例如：铜、锌、不锈钢、纯钛、玻璃纤维、防火板等。三、铝蜂窝板构造采用高强度合金铝板作为面板与底板，中间用航空粘合剂内粘六角铝箔蜂窝芯，经热压复合成型并在铝板表面施加装饰性或防腐蚀性涂层的一种高档三层全铝结构装饰板材。四、铝蜂窝板特点 - 板材平整度高 - 安装方便快捷 - 板材重量轻、强度高 - 可实现大块面的板材 - 蜂窝状芯材有助于空间的保温效果 - 丰富的颜色和表面处理可供选择 - 出色的定制化加工能力，满足客户的个性化需求 - 高质量材质和先进加工工艺，确保产品经久耐用 - 各种安装系统适用不同方案，且便于安装和日常维护五、铝蜂窝板产品用途（1）建筑幕墙外墙挂板（2）室内装饰工程（3）广告牌（4）船上建筑（5）航空制造业（6）室内隔断及商品展示台（7）商用运输车和货柜车车体（8）公共汽车、火车、地铁及轨道交通车辆（9）对环保要求很严的现代家具行业来说，用铝蜂窝板来做家具的加工材料，是新世纪一种很好的材料选择，其完全无毒的绿色品质，让家具商在加工家具时，少了不必要的环保程序；另外,铝蜂窝板面板可多样化如实木，铝板，

基于solidworks蜂窝纸结构与性能的研究

蜂窝纸结构与性能的研究学生姓名：代利指导教师：张治国（浙江科技学院轻工学院）摘要：当前，包装领域大力提倡“以纸代塑，以纸代木”，蜂窝纸板以其重量轻、用料少、成本低、强度高、缓冲性能好、吸音隔热、便于回收利用的特点使这种绿色环保材料逐步成为一种新型的绿色包装材料。本文在对蜂窝纸板结构性能理论研究的基础上，不同于前人大多用ANSYS软件进行有限元分析，而通过功能强大的建模仿真软件Solidworks对蜂窝纸板建模仿真，并通过Solidworks插件Simulation，对蜂窝芯的力学性能进行有限元分析。因此，可在力学参数方面获得更准确的数据，进一步验证前人理论公式的可行性。关键词：蜂窝纸；结构性能；建模仿真；有限元分析

The Structure and Properties of the Honeycomb Paper Research Student’ s name: Li Dai Advisor: Zhiguo Zhang （School of Light Industry Zhejiang University of Science and Technology） Abstract:Currently,the packaging field energetically advocate " Paper instead of plastic，Paper instead of wood " .The honeycomb cardboard which is a green environmental protection material is gradually becoming a new type of green packaging materials,for its characteristics of light weight,materials less, low cost, high strength, good buffer performance , sound-absorbing, heat insolation, easily recycled. In this paper, on the basis of theoretical study of the honeycomb cardboard structure performance, use the powerful modeling simulation software—solidworks to modle the honeycomb paperboard and use the plug-ins—Simulation to do finite element analysis for the mechanical properties of the honeycomb core. As a result，obtain more accurate data in mechanical parameters and further validate feasibility of predecessors’ theoretical formula. Keywords：Honeycomb Paper; Structure and Properties ;Modeling Simulation Finite Element Analysis

复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用

复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用摘要：蜂窝夹层结构复合材料的应用越来越广泛，特别是在一些特殊领域，尤其是在飞机制造中，蜂窝夹层结构复合材料已逐渐覆盖了飞机的整个机身结构，事实证明，蜂窝夹层结构对飞机的使用有着非常明显的帮助。本文介绍了蜂窝夹层结构的典型蜂窝几何结构、面板、蜂窝芯材类型和性能，阐述了蜂窝夹层结构在国外、国内飞机上的应用，并结合蜂窝夹层结构应用的一些细节论述了相应的设计方法。关键词：复合材料；蜂窝夹层结构；飞机飞机结构设计的基本原则是在满足强度要求的前提下，使结构尽可能轻，这一要求将不可避免地导致需使用稳定的薄蒙皮来承受拉伸、压缩载荷，以及剪切、扭转、弯曲载荷的耦合作用。在传统的飞机结构设计中，采用纵向加强件、增稳桁条、翼肋、隔框等结构对蒙皮进行加固，不可避免地导致结构增重问题。夹层结构是提高结构比刚度的有效结构形式之一，复合材料夹层结构具有重量轻、强度刚度好、耐热、吸声隔音、抗冲击、抗疲劳等特点，广泛应用于航空航天、汽车、通信、轨道车辆、造船、医疗器械、体育器材、土木工程等领域。一、复合材料蜂窝夹层结构复合材料夹层结构由两个薄面板和中间夹芯层组成，芯层和面板一般用胶粘接在一起，或用熔焊或焊接成一个整体。夹层结构的荷载传递方式与工字梁相似，上下面板主要承受由弯矩引起的面内拉压应力及面内剪应力，而芯材主要承受横向力产生的剪应力，上下面板间的距离增加了截面的惯性矩，提高了结构的抗弯刚度和材料的有效利用率与结构效率。复合材料蜂窝夹层结构的强度与蜂窝几何形状及蜂窝芯材有关。根据蜂窝的几何形状，蜂窝芯层分为标准六角形芯、矩形过膨胀芯、强化波纹芯、方格芯、特殊夹芯等。其中增强正六边形的强度最高，其次是正六边形蜂窝，因其制作简单，材料消耗低，强度高，因而应用最广。复合夹层结构的面板材料包括铝合金、钛合金、不锈钢、玻璃钢等复合材料，目前在航空结构中应用较多的是碳纤维单向带或织物增强复合材料。芯材有金属或非金属蜂窝、泡沫塑料等。金属蜂窝芯层主要为铝蜂窝，非金属蜂窝芯层主要有诺梅克斯纸蜂窝、玻璃布蜂窝、碳纤维蜂窝等，其中，铝蜂窝或诺梅克斯纸蜂窝具有压缩模量高、质量轻的优点，成为飞机结构中广泛应用的夹芯材料。铝蜂窝夹芯结构一般在大剪切载荷下使用，面板通常由金属板材制成。由于铝蜂窝与碳纤维面板一起使用，铝蜂窝与复合材料面板胶接时难以配合，此外，由于两种材料的热膨胀系数相差较大而引起的固化变形也很明显，若对两种材料间的电绝缘处理不当，易发生电化学腐蚀。诺梅克斯纸蜂窝强度略低于铝蜂窝，但其具有良好的韧性及抗损伤性，质量轻、抗压强度高、抗剪强度和疲劳强度好，具有各向异性特点，抗弯刚度/质量比及抗弯强度/质量比大；吸声、隔声、隔热性能好，易于协调复合材料黏接及组装，无腐蚀问题，还能满足FST(烟雾毒性)等要求，具有比铝蜂窝更少的局部不稳定问题。诺梅克斯纸蜂窝夹芯通常与碳/玻璃纤维预浸料一起使用，由于其丰富的应用经验和适中的成本，在航空领域得到了广泛的应用。二、蜂窝夹层结构复合材料的基本特性 1、质量轻，比强度高，尤其是抗弯刚度高，同等质量的蜂窝夹层结构复合材

中_高密度Nomex蜂窝力学性能研究

第22卷第2期 2002年6月航空材料学报 JOU RN AL O F AERONA U T ICAL M AT ERIA LS V ol.22,No.2 June 2002 中、高密度Nomex 蜂窝力学性能研究郝巍,李勇,罗玉清 (北京航空材料研究院,北京100095) 摘要:研究了航空用三种中、高密度Nomex 蜂窝的力学性能,并讨论了纸的厚度、浸渍溶液浓度、环境湿度和渗透剂对Nomex 蜂窝力学性能的影响。结果表明,选择厚度合适的N omex 纸,严格控制湿度,并在浓度为35%~50%范围内浸渍胶液中加入适量的渗透剂可以制作出与国外同类产品性能相当的高性能中、高密度Nomex 蜂窝。关键词:中、高密度;力学性能;Nomex 蜂窝中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1005 5053(2002)02 0041 05 Nomex 蜂窝具有密度低,比强度、比刚度高,抗冲击,耐腐蚀性,阻燃且具有回弹性,可吸收振动能量,良好的高温稳定性和介电性能等优点,是飞机夹层结构件首选芯材。密度小于48kg m 3 的蜂窝属于低密度蜂窝,这类蜂窝在亚音速飞机上具有广阔的使用前景,民机、直升机等普遍采用这类蜂窝。密度48~80kg m 3 的蜂窝称为中、高密度蜂窝,因具有较高强度及刚度,广泛应用于某些有特殊力学性能要求的部位,如歼击机的平尾、鸭翼及方向舵等。因为中、高密度蜂窝密度较大,制造工艺相对复杂,需要多次浸胶,所以密度公差控制相对困难得多。另外,由于用纸相对较厚,环境湿度对蜂窝最终力学性能也有较大影响。因此,选择合适原材料,确定最佳工艺参数和环境条件是研制高性能中、高密度Nom ex 蜂窝的三个关键。本研究针对某型飞机机尾的受力部件用No mex 蜂窝的具体要求,研制了NH 1 3 48,NH 1 3 64和NH 1 3 80三种规格中、高密度蜂窝,并重点研究了上述三个因素对力学性能的影响。 1 试验 1.1 主要原材料 Nomex 纸,T 412,Dopont 公司产品,技术标准HB5435 89。芯条胶,SY 13环氧体系,北京航空材料研究院产品,技术标准Q 6S315 82。酚醛清漆,F01 36,灯塔油漆有限公司产品,技术标准HG2 574 85。 1.2 工艺试验采用图1所示工艺路线制作出三种规格中、高密度Nomex 蜂窝:NH 1 3 48,NH 1 3 64和NH 1 3 80。 1.3 试验方法按GB1453进行Nomex 蜂窝芯材平面压缩试验,设备为万能力学试验机。按GB1455进行Nomex 蜂窝芯材平面剪切试验,设备为万能力学图1 工艺路线图F ig.1 Pro cess flow diagr am 收稿日期:2001 10 05;修订日期:2002 01 21作者简介:郝巍(1968 ),男,工程师。试验机。按GB1464进行Nomex 蜂窝芯材密度测试,仪器为电子天平。根据GJB1874 94进行Nomex 蜂窝芯材外观检验。采用扫描电镜进行