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双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

摘要：对3种边界条件下旋转态双功能梯度碳纳米管增强复合材料（DFG-CNTRC）圆柱壳的行波振动特性开展了研究。首先，根据建立的DFG-CNTRC圆柱壳模型，分析了以金属-陶瓷功能梯度材料为基体的5种类型碳纳米管增强材料的性能参数。其次，基于Sanders 壳体理论和传递矩阵方法，考虑转速影响，推导了任一截面状态向量的常微分方程组和整体传递矩阵关系。最后，对简支-简支（S-S）、固支-固支（C-C）和固支-自由（C-F）3种典型边界条件下的动力学微分方程进行求解计算，验证了理论分析的正确性。研究表明，科氏力和离心力效应引起行波频率出现了分离现象和增大趋势，边界条件和碳纳米管体积分数对行波振动特性的影响显著，而基体材料体积分数指数对振动特性的影响较小，长度和厚度对结构振动特性影响均不同。
航空 2024年02月28日
激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸性能

激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸性能

摘要：激光熔覆修复GH4169合金的拉伸性能具备各向异性，拉伸性能与受载方向和修复界面之间的夹角（界面角度）显著相关，研究修复后合金的拉伸各向异性可为GH4169合金构件的高性能修复奠定基础。基于数字图像相关（DIC）技术开展了不同界面角度下的修复后合金拉伸试验，结合光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等手段进行了界面区域微观组织及断口形貌观测分析，对激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸力学性能开展了研究。结果表明修复后合金的拉伸性能与拉伸载荷方向、枝晶生长方向的夹角呈负相关；拉伸试样的断裂主要是由Laves/γ相界面在拉伸载荷下分离引发裂纹成核和扩展造成的。当枝晶取向与拉伸载荷的夹角较小时枝晶间较大尺寸的不规则Laves相破碎成小颗粒并随基体γ相一同移动，断裂后韧窝较深，抗拉强度和屈服强度较高；当夹角较大时枝晶间Laves/γ相界面剥离导致裂纹形核，而后快速扩展，断口呈大量阶梯状的枝晶沿晶断裂形貌，拉伸性能较差。研究阐明了不同界面角度对修复后合金拉伸性能的影响机理，可为激光熔覆修复GH4169高温合金构件拉伸性能的综合评估提供基础。
航空 2024年05月19日
碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

摘要：随着航空发动机推重比的不断提高，急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料（ＳｉＣ　ｍａｔｒｉｘ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＣＭＣ－ＳｉＣ），以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料的特点和制备方法，综述了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度，指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术，指出了今后国内的研究目标与发展方向。
航空 2024年01月09日
金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

摘要：增材制造技术与传统铸造、锻造等方式相比，具有成形时间短、成形精度高、设计更自由等优势，是材料加工领域中最具有应用前景的技术之一，金属增材制造技术已在航空领域中得到广泛研究和应用。本文从技术原理、研究现状、航空应用等方面介绍了5种主要的金属增材制造技术，对比分析了国内外金属增材制造技术在航空领域中的研究和应用现状，阐述了增材制造技术对航空领域发展的重要性，并对金属增材制造的发展前景做出展望。
航空 2024年05月07日
航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

摘要：热障涂层（TBCs）广泛应用于先进航空发动机热端部件，可以有效提高发动机的工作效率和服役温度。随着发动机涡轮前进口温度不断提高以及工业生产和人类活动愈加频繁，TBCs 面临严峻的CMAS 腐蚀问题。目前CMAS 腐蚀已经成为制约TBCs 应用和发展的关键因素，如何提高TBCs 的CMAS 防护能力是TBCs 领域的研究热点和难点。关键词：先进航空发动机；热障涂层；CMAS; 腐蚀防护
航空 2024年01月09日
氢能飞机研制进展及产业化前景分析

氢能飞机研制进展及产业化前景分析

摘要：在航空碳减排引发各国广泛关注、航空运输业低碳化发展渐成趋势的背景下，突出氢能“高效、清洁、可持续”，可作为未来航空器最佳能源载体的特征，拓展氢能飞机研制与应用，具有重大的价值和广阔的前景。本文结合航空领域“双碳”目标研判了氢能飞机的发展背景，系统梳理了国外氢能飞机的前沿规划、我国氢能飞机总体研究及飞行试验的最新进展；详细分析了氢能飞机研制与应用关键技术体系，涵盖氢能飞机总体设计、液态储氢罐、氢燃料电池、氢燃料涡轮发动机、氢燃料航空内燃机、氢能飞机安全与适航技术、氢燃料加注基础设施。着眼未来氢能飞机的产业化发展需求，针对通勤 / 短氢能飞机构建了相应的总拥有成本（TCO）模型，测算结果表明2045 年前后通勤 / 短程氢能飞机将与纯电动飞机、燃油飞机的TCO基本持平。进一步提出了采取多技术路线同步发展、坚持动力先行、科学有序地开展研发、推进适航标准体系建设等发展建议，以期为航空科技革新、航空运输业高质量发展等研究提供参考。
航空 2024年03月18日
航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势

航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势

摘要：材料支撑了航空航天发展，而新时代建设航空航天强国的新使命对材料提出了新的需求。先进复合材料的高性能轻质化、耐极端环境、多功能智能化等特点极大了促进了航空航天技术更新。文章从复合材料发展现状入手，重点从结构类型及功能类型两方面分别介绍了复合材料研究的热点问题，最后展望了先进复合材料未来的发展趋势与方向。
航空 2024年03月08日
新时期我国民用航空发动机自主发展战略研究

新时期我国民用航空发动机自主发展战略研究

摘要：民用航空发动机是现代工业的科技高地、综合国力的象征，是我国构建“双循环”新发展格局的重要装备领域；我国相关行业起步较晚，正处于加速发展的关键时期，探讨民用航空发动机自主发展战略路径对推动交通强国、制造强国、航空强国建设具有重要价值。本文着眼民用航空发动机高质量自主发展，结合实地调研及深化研讨成果，系统梳理民用航空发动机的国际发展经验，分析我国民用航空发动机发展态势，识别内外部环境变化并洞察市场需求，凝练行业发展面临的迫切问题。针对“双循环”格局下民用航空发动机自主发展的“三步走”目标，论证提出了产业发展路径，即增强国内大循环内生动力和可靠性、提升产业链供应链韧性、形成“双循环”发展格局。研究建议，统筹布局未来绿色动力研发、构建飞发协调机制、加快形成多元支持模式、加强政策引导和支持，促进民用航空发动机产业稳健发展。
航空 2024年03月05日
等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

摘要：获得高品质、低成本的球形粉体材料是满足金属3D打印技术及制备高性能金属构件的关键环节。现阶段，快速凝固制粉工艺是制备金属3D打印粉体材料的核心技术之一。快速凝固技术是将金属、合金熔体直接雾化制得球形粉末，或通过高压雾化介质（水或气体）的强烈冲击，或通过离心力使之破碎，高速冷却凝固实现的。
航空 2024年02月28日
热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

摘要：研究了热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和显微硬度的影响。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱，分析了涂层的微观组织，采用维氏硬度仪测试了涂层的显微硬度。结果表明，当热处理温度从200℃提高至600℃时，晶界残余奥氏体因发生分解反应而显著减少，针状M3C渗碳体和棒状M2C碳化物的数量则明显增加；经550℃和600℃热处理后，M2C碳化物均发生明显粗化。当热处理温度为200~400℃时，析出的细小M2C碳化物与基体有着良好的共格关系，故涂层的显微硬度值随着M2C碳化物增加而增加，当温度继续升至600℃时，M2C碳化物粗化，与基体失去共格关系，且基体中位错恢复，导致涂层的显微硬度急剧下降。
航空 2025年08月03日