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先进的合成材料的类型 自然资源的减少的可用性,增长的生产成本和对我们的能力的明显的限额制造高的力量 - 对重量金属要素需要新的材料的发展适应航空航天技术需要。 在下列文本,您将介绍给现在提供高性能功能的材料,与非常期待为将来。 这些材料称先进的合成材料,并且用于替换用于飞机结构当前的某些金属。 先进的综合是包括高强度僵硬的纤维的组合材料埋置在公用矩阵 (黏合剂) 材料,一般被碾压与以多种方向安排的一层产生结构力量和僵硬。 硼、石墨和凯夫拉尔更加僵硬的纤维产生合成材料结构上的属性优越在力量他们替换了的金属合金。 先进的合成材料的特定应用和总航空器结构的近似百分比我们的一些的现代航空器在表 14-1 显示。
图 14-20.落后
表 14-1.航空器
因为他们提供高的力量 - 对重量比例并且提供设计灵活性,综合是有吸引力的结构上的材料。 使用较少燃料,综合的功能将替换大量/密集的金属用更加严格,更轻的重量结构上的要素,允许轻量级航空器运载有效负荷距离。 与传统建筑材料对比,可以调整这些材料更加高效地符合特定应用的需求。 这些材料是高度易受影响故障,与是损失的视觉上难确定。 要求一个 (NDI)非破坏性检验分析损失维修服务的和效果。 综合由加强要素的种类分类。 这些要素可能是纤维、微粒、剥落或者层流材料。 他们进一步分类由加强的材料的构成和由基体材料的种类。 被考虑到的主要系数,当设计综合时应用 (结构的负荷需求的费用 (研究与开发、生产,燃料经济),类型、毗邻材料,服务寿命需求),任务和维护要求和运作环境 (热/冷气候、相对湿度、高度,地产/舰载)。 综合和金属比较属性是金属四面八方几乎有等于同样实际和机械的力量。 重点和张力四面八方相等地传输。 综合可能有不同的实际和机械力量用不同的方向和被认为非均质性或类似各向同性的。 纤维取向模式取决于这些力量。 模式是单向,双向或者类似各向同性的。 最大力量与纤维是并行,并且负荷对纤维直角倾向于中断仅这个矩阵。 参见图 14-21。 金属和综合不同地回应,当从属于对负荷。 参见图 14-22。 综合的好处在金属的是更高特定力量、制造灵活性在设计,方便,更轻的重量维修服务材料、方便 (与金属比较) 和非常好的疲劳和耐腐蚀性。 缺点是有限早先维修服务信息、高启动检验费用、材料困难,费用,有限工作时间、恶劣的冲击阻力、区分对化学制品和溶剂,环境攻击和材料的低传导性。 先进的综合组成纤维和这个矩阵。 纤维是作为这个首席组成部分,滚或形成在一个方向和使用的材料一条唯一同类的子线在综合。 他们运载实际负荷并且提供大多数综合力量。 合成材料由几何上被安排,被编织或者被瞄准的许多千位纤维做成 (在列)。 今天使用的纤维材料的多种类型在下列段讨论。 |
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