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CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

摘要: 碳纤维复合材料结构件在航空航天领域广泛应用，通常在结构件加工通孔后采用螺接或铆接方法进行机械连接，该方法增加了结构件连接重量和连接复杂性。然而，采用复合材料结构件自身加工螺纹孔进行机械连接的方法，存在螺纹孔耐磨性差、承载能力差、连接强度低、螺纹易破损及抗疲劳性能差等问题，极大限制了复合材料螺纹孔的连接使用。近年来，出现了在复合材料结构件机械连接中使用钢丝螺套的方法，在部分程度上提升了复合材料螺纹孔的连接强度。本文针对MT700碳纤维复合材料钢丝螺套的连接性能，通过对钢丝螺套作用及原理分析、有无钢丝螺套复合材料试件的重复拆装试验及拉脱载荷强度试验，详细分析了钢丝螺套连接性能及复合材料螺纹孔破坏形式。结果表明，相比于无钢丝螺套的复合材料螺纹孔，带有钢丝螺套的复合材料螺纹孔明显增强了承载连接性能及耐磨性，拉脱力提升了26%且均匀稳定，降低了螺纹孔破坏风险，拓展了复合材料螺纹孔的连接应用范围。
航空 2024年04月01日
高温合金GH4169超声喷丸强化表征与热影响分析

高温合金GH4169超声喷丸强化表征与热影响分析

摘要： 针对改善高温合金GH4169 表面完整性的问题，对高温合金GH4169 试样进行了超声喷丸和热暴露试验。首先，进行了覆盖率为98%~125%、喷丸强度为0.15 A和0.25 A的超声喷丸试验。然后，对试样分别进行了250、400、550 ℃的1 h 和10 h 的热暴露试验，最后研究了超声喷丸对高温合金GH4169 表面粗糙度、硬度、微观形貌和残余压应力的影响，并分析了热暴露后残余压应力的变化。研究结果表明，经超声喷丸后，高温合金GH4169 表面发生塑性变形，表层硬度显著提高。近表层晶粒细化明显，晶粒尺寸由表层至深度呈梯度分布，并在表层引入残余压应力。当喷丸强度从0.15 A提升至0.25 A时，晶粒细化程度提升了29%。高温合金GH4169 经过高温热暴露后，表层残余压应力发生热松弛，最大松弛速率发生在热暴露初期阶段，之后便趋于稳定，与热暴露时间无关。热暴露温度越高，近表层残余热松弛越剧烈，最大残余压应力深度位置越大。
航空 2025年11月18日
飞机炭刹车盘制备中各工艺参数对其摩擦磨损性能的影响

飞机炭刹车盘制备中各工艺参数对其摩擦磨损性能的影响

摘要：炭/ 炭刹车盘的摩擦磨损性能对飞机获得高能量刹车时的高摩擦磨损特性有重要的影响。通过控制炭/ 炭（carbon/carbon,C/C）复合材料制备过程中各工艺参数可以得到高性能刹车的炭刹车盘。影响C/C 复合材料摩擦性能的因素有很多，综述了国内外研究现状，本文讨论了炭纤维预制体、致密化过程、高温热处理和机械加工对炭刹车盘摩擦磨损性能的影响以及这几个工艺参数的协同作用。
航空 2024年03月08日
高速柔性气动减速器关键技术研究进展

高速柔性气动减速器关键技术研究进展

摘要：柔性气动减速技术是航天器高速进入地外天体或再入地球大气安全着陆的关键核心技术，随着中国载人航天和深空探测等重大任务的持续推进，航天器更快的进入速度和更重的载荷对于高速柔性气动减速器的需求日益迫切。而高速柔性气动减速器的力学模型兼具强非线性和强耦合特性，且涉及研究领域极广，如需考虑钝性和多孔结构的气动特性、非线性结构动力学、可压缩湍流、结构气动热及其相互耦合等问题。因此，开展高速柔性气动减速器的基础理论和关键技术研究具有极大的难度和复杂性但意义重大。首先对高速柔性气动减速器进行分类；然后分析梳理了高速柔性气动减速技术的技术内涵，并系统地回顾和综述了其关键技术的发展历史和研究进展；最后，对高速柔性气动减速器关键技术的未来发展方向和亟需解决的关键问题进行了总结展望。
航空 2025年11月10日
石墨烯增强金属基航空复合材料研究进展

石墨烯增强金属基航空复合材料研究进展

摘要：本文综述了石墨烯增强金属基航空复合材料的研究现状，归纳了该种复合材料的制备方法，讨论了石墨烯对其性能的影响及机制。指出目前高含量、排列石墨烯增强金属基航空复合材料的研究还比较缺乏，涉及的工艺参数、组织结构、界面化学及高温物理性能等相关问题仍需进一步研究，并提出未来的研究重点应由制备方法等工艺性探讨向微观复合构型设计的思路转变。
航空 2024年03月05日
生物质多环碳氢高密度航空燃料合成

生物质多环碳氢高密度航空燃料合成

摘要:高密度航空燃料是一类为提高航空航天飞行器的飞行性能而人工合成的液体碳氢化合物。与常规燃料相比，它具有高密度和高体积燃烧热值等优点，能有效提高飞行器的航程、航速、载荷等飞行性能。随着全球化石资源的日益减少和生态环境的持续恶化，以生物质为原料合成高密度航空燃料成为研究热点。本文综述了近年来由生物质平台分子及其衍生物合成多环碳氢高密度航空燃料的研究进展，主要介绍了高密度燃料合成中常见的构筑多环结构的C-C 键偶联方法，包括羟醛缩合反应、烷基化反应、羟醛缩合-氢化脱氧-分子内烷基化反应、Diels-Alder 反应、光照2+2 环加成反应、重排反应；讨论了催化剂对C-C 键偶联反应的影响因素；总结了大量的多环碳氢高密度航空燃料的性能，讨论了分子结构和组成对燃料性能的影响，取代基的适当引入、多组分燃料的形成是提高燃料综合性能的主要方法，以平台分子合成石油基型高密度燃料也是提高生物质高密度航空燃料综合性能的一种策略；最后，展望了生物质多环碳氢高密度航空燃料合成的新趋势。
航空 2024年10月23日
航天复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建及其应用

航天复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建及其应用

摘要: 针对航天复杂薄壁零件加工工艺数据结构化程度低、难以重用等问题，将知识图谱引入工艺设计领域，提出了一种典型的复杂薄壁零件加工工艺知识图谱构建方法。首先，自顶向下定义工艺知识层次结构，利用本体建模构建了模式层; 其次，利用知识抽取、知识融合及本体关系建立的方法自底向上构建了数据层，通过Neo4j图数据库完成了模式层与数据层的映射，并实现了工艺知识的可视化表征和快速检索; 然后，在构建完成的工艺知识图谱基础上，结合零件属性和特征拓扑关系的相似度实现了工艺路线推荐; 最后，搭建了复杂薄壁零件加工工艺知识图谱可视化系统，并以框段类零件为例展示了工艺知识检索与工艺路线推荐功能。研究结果表明: 对基于知识图谱和相似度计算的工艺路线推荐模型进行了500次测试，有94.7% 的推荐列表中存在与目标零件相符的工艺路线。这证明了该工艺知识图谱的构建方法是可行的，并且其对工艺设计工作起到辅助决策作用，可以有效提高工艺查询和设计的效率。
航空 2025年04月03日
航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

航空航天结构轻量化设计制造技术发展现状与挑战

摘要： 轻量化技术是指在满足结构性能需求的前提下，通过对材料、结构和制造工艺等方面的优化，减少结构质量的技术，已经成为新一代航空航天装备发展的关键技术之一。本文首先分析了轻量化技术的发展历程。其次，从设计原理、组成方式和优化方法角度，介绍了仿生结构设计、胞元结构设计和高效拓扑优化设计三类轻量化设计方法。然后，从轻量化制造工艺和模式的角度阐述了增材制造、协同制造和复合材料制造在航空航天结构轻量化制造中的应用。最后，讨论了轻量化技术面临的挑战和未来的发展。
航空 2024年10月12日
激光增材制造在航天领域的实践与展望

激光增材制造在航天领域的实践与展望

摘要：航天装备大型化、精密化、高性能化的发展趋势使传统加工工艺在航天构件制造方面面临挑战，具有复杂结构一体化成形、高精度成形特性的激光增材制造技术为航天构件的高质量生产提供了新途径。航天领域对极限制造和柔性制造的需求日益增长，激光增材制造的工艺、设备、产线正面临严峻考验。从航天构件典型结构特点入手，阐述了激光增材制造工艺在航天构件高质量制造方面取得的进展。进一步，以航天构件发展需求为导向，介绍了激光选区熔化成形装备和激光熔化沉积装备在航天领域中的发展现状及设计方向。同时，针对航天构件生产中多品种、小批量的特点，探讨了增材制造生产线在提升制造效率、降低成本和提高可靠性方面的最新进展。从激光增材制造工艺、设备和智能生产线三方面入手，系统地介绍并分析了激光增材制造技术在航天领域中的应用现状，并对其发展前景进行了展望，为激光增材制造技术在航天领域中的进一步应用提供了指导，也为该技术在航天制造中的深入发展指明了方向。
航空 2024年12月26日
航天用镍基高温合金粉末床熔融技术研究进展

航天用镍基高温合金粉末床熔融技术研究进展

摘要：采用激光粉末床熔融技术（LPBF）制造镍基高温合金具有较大的生产潜力，在航空航天领域有着广泛的应用，因此这一技术受到了高度关注。近年来，为了更好地了解LPBF-镍基高温合金的性能和使用极限，相关学者对其开展了大量的研究工作。本文基于近年来多项LPBF-镍基高温合金的研究，阐述了该领域的研究目标和重要发现，并列举了LPBF 镍基高温合金在航天工业中的具体应用。总体分析了工艺参数和热处理对镍基高温合金及其复合材料增材构件组织及力学性能的影响，以及LPBF过程中常用的建模方法及研究进展。最后，对LPBF-镍基高温合金的未来发展方向提出了展望。
航空 2024年12月06日