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金属合金材料创新结构为下一代商业运输飞机提供合金材料

金属合金材料创新的结构概念将被开发为下一代商业运输飞机,以利用新材料的应用所带来的成本和性能的改善,使低成本的加工方法成为可能。先进结构概念的表现将在先进金属机身部件、复合机翼、复合机身结构以及其他应用中找到。新结构概念的引入将取决于飞机的性能要求、成本考虑和技术的成熟程度。有前途的结构概念包括净形技术、整体加劲、创新的夹层结构、先进的连接方法、层压混合材料、智能材料和结构。

电热合金

金属合金材料形状技术,包括精密锻件,net-shape铝型材,铸件,金属和树脂传递模塑法和树脂膜注入聚合物复合材料,有可能降低制造成本,减少或消除加工,减少零件的数量和生产的部分不能用其他方法。整体加劲的部件和加劲材料是作为一个单元生产的部件,通过消除多部件装配、紧固件和粘接接头,有可能显著降低复杂部件的制造成本。整体加劲部件可由金属合金材料采用机械加工和化学铣削或净形加工制成,也可采用聚合复合材料制成。


金属合金材料结构面表与稳定核心粘合,通常为强度、稳定性和刚度关键结构提供最低重量的解决方案。低密度堆芯的最小量规设计对在役威胁非常敏感,如低速冲击、表面板损坏和水分滞留。夹层结构通常需要更多的维修,因为在最小尺寸设计和困难和昂贵的现场检查技术频繁维修。

电热合金

金属合金材料选定的设计和工艺的结构细节和制造成本关系粘接允许大面积连接,并可能减少或消除对紧固接头的需要。粘接工艺用于连接高分子复合材料或金属基板材料。尽管有这些优点,粘接在商业运输中的一级结构中还没有显著的应用。有限的应用在初级结构是由于考虑到粘结接头的耐久性,不良的无损评估方法,以及表面处理过程的不一致性和环境影响。


金属合金材料焊接结构部件提供了许多潜在的优势,相对于结构效率和经济的机身结构。各种铝、钛和钢合金是可焊的,并已用于制造机身、导弹和推进系统结构。通过减少零件数量和自动化装配实践,焊接结构可以降低制造和制造成本。

电热合金

金属合金材料混合层材料在重量敏感、疲劳和断裂关键部件方面有应用潜力。复合材料层合板具有较强的抗疲劳裂纹扩展能力,明显优于整体铝合金和钛合金。此外,与聚合物基复合材料相比,复合材料可采用标准的金属加工工艺生产,并具有更好的抗吸湿性和抗冲击损伤能力。混合材料层合板在飞机上的潜在应用包括下翼板、机身板、撕带、尾翼结构和涉及声疲劳的应用。智能材料和结构,结合致动器连接到传感器和信号处理应对一些外部的刺激和造成一些行动或控制功能,是最近的一个概念,仍然是快速发展的,提供显著的好处在一系列应用程序,包括飞机的设计和性能。


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