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金属合金材料应用航空航天工业夹层结构设计

金属合金材料应用夹层结构由固定在稳定核心上的结构面片组成。航空航天工业在合金夹层结构的设计原则、重量和成本优势以及现场服务可维护性方面有着非常重要意义。虽然金属合金材料夹层板结构提供了独特的能力,几个潜在的挑战需要解决,使技术和经济上可行的结构组装。

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金属合金材料夹层结构已被提出或用于现代飞机的几乎每一个领域,包括蒙皮、肋、梁、控制面、前缘、门和地板组件。金属合金材料在大多数先进的飞机都有蜂窝状夹层控制面,许多飞机都有蜂窝状的舱门和面板。许多好处来自于三明治结构的个别应用。一般情况下,夹层板结构可以减轻强度、稳定性和刚度临界结构的重量。


金属合金材料夹层板作为非常有效的工字梁。外面板类似于法兰,既能承受弯曲载荷,又能承受轴向拉伸和压缩载荷,而核心材料通过承受垂直于面板的剪切和压缩应力来模拟腹板。在轴向压缩载荷作用下,芯板还能防止面板的屈曲。债券线有效地把压力从表面转移到核心,并基本上允许表面和核心作为一个单一的结构单元。金属合金材料蜂窝夹层结构具有高效的设计和合理的材料选择,往往为结构配置提供最小的重量。夹层结构也被证明有利于隔热和噪声抑制。

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金属合金材料广泛应用于飞机结构,特别是二次结构应用,如蜂窝夹层结构的芯-蒙皮连接和结构,如纵梁、肋和增强倍频器。金属合金材料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关注的耐久性粘结接头


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