飞机检测与维修实用手册 2(12)

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（*）超声频谱法检测
该方法也是一种超声技术。它检测的是从受检构件反射的超声脉冲的频率分量或频谱，用频谱分析仪分析，并将波形显示在示波器上，对无缺陷 损伤和有缺陷 损伤试件的反谐振频率进行比较，即可确定缺陷 损伤的大小和位置。
（+）射线检测
射线检测通常采用小焦点带铍窗口的低电压软 ,射线进行缺陷 损伤检测。用于检测外来夹杂物、裂纹、脱胶、疏松和空隙含量。在检查基体裂纹、层间分层、边缘分层时，还可借助渗透剂如四溴乙烷，增强对比度。
涡流检测、红外热像检测、全息照像干涉和激光散斑干涉等新检测技术正在开发应用之中。 •(-*•
 
在工程实践中，通常采用两种或两种以上不同检测方法对缺陷 损伤进行检测，以便互相验证和补充。
二、结构件制造过程的质量控制
结构件制造过程的质量控制体系，复合材料结构件与金属材料结构件是相似的，但具体内容要求是不同的。
复合材料结构件的材料性能作为制造工艺的一部分反映在结构的制造过程中。因此，用于生产复合材料结构件的材料和工艺说明书必须包含足够的信息以确保制造工艺过程中的重要参数通过鉴定，以利于结构件制造生产及最终检验。材料说明书一般应包括：纤维、基体和固化辅助材料的性能，要求的试验类型、数量和试验频率。工艺说明书一般应包括：制造工艺条件及要求（制造工艺方法、专用工装、环境条件），固"化周期的重要参数，每个操作过程的检验标准，以及整个工艺过程中贮存和管理条件。
复合材料结构件质量控制系统中检验占有重要地位必须建立制造工艺过程中及产品最终验收过程中使用的无损检测、破坏试验及目视检查技术的标准。用于确定制造过程中缺陷和损伤的验收合格或拒收的标准应考虑工艺和检验的能力。复合材料结构成形工艺流程中所要求的检测见图  % &。
三、第二供应源材料的鉴定
由于成本的原因，引起结构设计所用材料来源的更改可能性越来越大。第二供应源材料的鉴定问题的产生在于复合材料尚没有一份像铝合金材料那样的标准化材料分类表。
除非两种复合材料都是用同一种纤维，同一种树脂和同一预处理机理制造的，否则，就不能认为两者是相同的。下列两种情况，应认为材料是不同的。（&）基本组分，纤维和基体树脂，之一或两个同时变化的材料为一种新的替换材料；（%）基本组分相同，但改变了预处理，表面上看，组分材料是等同材料，其实是原复合材料的复制品。
对第二供应源材料鉴定范围的确定，主要取决于：
（&）结构件的重要地位（对飞机安全、可靠、性能的影响程度）；
（%）与工艺敏感性有关的设计复杂性；
（）材料的品种。
一般需进行试样、元件（含细节件）两级通用试验件试验鉴定，因为它们构成了复合材料性能的基础。 •(’•
 

图  " "%复合材料工艺过程中要求的检测
•’&•

 

第三章 复合材料性能
第一节 层合板的标记
一、单层的标记
层合板是由一层层增强纤维或织物单层叠在一起构成的。单层是层合板最基本
的结构单元。单层很薄，固化后厚度约为 " %"&’’，一般只考虑面内力学性能和
物理性能。
对于单层，增强纤维方向或织物的经向纤维方向为材料的主方向（向、纵向）；
垂直于增强纤维方向或织物的纬向纤维方向为材料的另一个主方向（(向、横向）。
—(坐标系为材料主轴坐标系，又称正轴坐标系。
层合板设计参考坐标系为 )—*坐标系。定义单层 方向轴与 )轴之间的夹角
为偏轴角（制造工艺中称口角为铺设角或铺层角），口角以 )轴逆钟向转向 轴为
正。 )—*坐标系为单层偏轴坐标系。层合板中各单层均以其偏轴角表示和标记，如
"+层、 ,"+层、 -./+层等。
二、层合板的标记
层合板按铺层顺序的对称性可以分为：对称层合板、反对称层合板和非对称层合
板；若按铺层顺序的均衡性又可分为均衡层合板和非均衡层合板。结构中，对称均衡
层合板最常用。
对称铺层是指以层合板中面呈镜对称的铺层排列。即与中面相等距离的上面铺
层与下面铺层的材料、厚度和纤维取向，完全相同。如由同一材料构成的［"0 1./ 0 1
./ 0 "］或［"0，./］2层合板（注角 2表示对称）。
均衡铺层的定义是指层合板中以主参考轴测量的 1。和—。铺层数量相同，并
且铺层对称，如：000 。其物理概念是在沿主参考轴方向外力作用下
［ 1 " —" —" 1 "］［ 1 " 0 —"］2层合板，因变形协调引起的层内附加剪流所构成的附加力矩是平衡的。-./］［ 1 ./ —./
［"0 2层合板中，0 —./ 0 0 1./］为一均衡铺层组。 •&43•
 

第二节 层合板性能剪裁设计与强度估算
一、单层的设计变量 "铺设角
由复合材料力学得知，单层正轴刚度特性是正交异性的。单层正轴刚度矩阵表达式写为
.....  .....
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其中仅有 -个独立刚度系数。 角偏轴层的偏轴刚度特性为各向异性的，偏轴刚度矩阵表达式写为
%% %& %( ［］ &% && &(
(% (& ((［ ］为对称矩阵，故 %&  &%；%(  (%；&(  (&。偏轴刚度系数与正轴刚度系数关系用偏轴角 的三角函数表示，列表给出如下：
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