I. Materyèl sifas yo
Pifò estrikti siwo myèl yo itilize nan konstriksyon avyon gen materyèl sifas aliminyòm, vèr, kevlar® oswa fib kabòn. Panno sifas fib kabòn pa ka itilize ak materyèl nwayo aliminyòm siwo myèl paske li lakòz korozyon nan aliminyòm. Titàn ak asye yo itilize pou aplikasyon espesyal nan estrikti tanperati ki wo. Materyèl yo fè fas a pou anpil konpozan, tankou spoilers ak kontwòl vòl, yo trè mens, pafwa sèlman 3 a 4 epesè (sa vle di mm). Rapò parametrik yo te montre ke plak sa yo fè fas a pa gen bon rezistans enpak.
Ⅱ. Materyèl debaz yo
2.1 Nwayo siwo myèl
Chak materyèl nwayo siwo myèl ka gen sèten pwopriyete bon. Jan yo montre nan Figi 19, materyèl debaz ki pi komen yo itilize pou estrikti siwo myèl avyon an se papye aramid (Nomex® oswa Korex®). Fib vè yo itilize pou aplikasyon pou pi wo fòs.
Figi 19: Materyèl nwayo Honeycomb
-Papye kraft - Fòs li yo relativman ba, yo itilize nan gwo kantite pou bon pwopriyete izolasyon li yo ak pri ki ba.
-Termoplastik - Mas tèmik li byen izole, absòbe byen oswa yo ka reset pou oryantasyon, imidite ak rezistans chimik. Li se konpatib pou anviwònman an, estetik plezi ak pri relativman ba.
Aliminyòm - pi bon fòs, gwo pwa-a-rapò pwa ak absòpsyon enèji, bon pwopriyete transfè chalè, pwopriyete elektwomayetik pwoteksyon, pwosesis fasil, pri relativman ba.
-Asye-Bon pwopriyete transfè chalè, pwopriyete elektwomayetik pwoteksyon ak rezistans chalè.
-Metal espesyal (Titàn)-ak fòs relativman wo, rapò pwa, bon pèfòmans transfè chalè, rezistans chimik, ak rezistans chalè nan tanperati ki wo.
-Papye Aramid- Avèk rezistans dife, rezistan flanm dife, bon pwopriyete izolasyon, pwopriyete dyelèktrik ki ba, ak bòdi fasil.
-Fib vè- Li gen fasil taye, dielectricite ba, bon izolasyon, ak bòdi fasil.
-Fib kabòn-li kenbe estabilite nan kabòn, tanperati ki wo, segondè rèd, ak koyefisyan trè ba nan ekspansyon tèmik, fasil kontwole konduktiviti nan tèmik, modil taye se relativman wo, men chè.
-Seramik - Rezistans chalè segondè tanperati li yo bon, bon izolasyon, epi li gen yon estrikti selil piti anpil, men li chè.
Nwayo siwo myèl pou aplikasyon ayewospasyal yo anjeneral egzagonal. Nwayo sa yo fèt ak dra mens anpile ki plase espesyalman. Fèy yo anpile yo lonje nan yon fòm egzagonal. Moun ki pwolonje nan direksyon orizontal yo refere yo kòm direksyon teren.
Yon nwayo egzagonal dikotomik gen yon lòt kouch kwa materyèl-koupe nan chak egzagòn. Yon siwo myèl dichroic pi difisil ak pi fò pase yon nwayo egzagonal. Yon nwayo overstretched fèt pa elaji papye a pou kreye ègzagòn. Nwayo overstretched gen yon nwayo rektangilè. Nwayo overstretched yo fleksib pèpandikilè ak direksyon gwoup la, lè l sèvi avèk koub senp. Yon nwayo ki gen fòm klòch-, oswa nwayo koube, gen yon materyèl nwayo koube ki fè li fleksib nan tout direksyon. Nwayo nwayo ki gen fòm klòch-yo itilize nan direksyon panno ki gen koub konplèks.
Nwayo siwo myèl yo disponib nan diferan gwosè nwayo. Pi piti gwosè bay pi bon fòs pou fòs panèl sandwich. Nwayo siwo myèl tou vini nan dansite diferan. Nwayo siwo myèl ki pi wo dansite yo pi rèd ak pi fò pase nwayo dansite ki pi ba yo. Jan yo montre nan Figi 20.
Figi 20: Nwayo Honeycomb
2.2 Kim
Nwayo kim yo itilize nan konstriksyon rezidansyèl ak avyon limyè pou bay sipò ak fòm pou konsèy zèl, kontwòl vòl, seksyon fuselage, zèl ak zo kòt zèl. Nwayo kim pa souvan itilize nan avyon komèsyal yo. Kim se anjeneral pi lou ak mwens gaya pase nwayo siwo myèl. Divès kim ki ka itilize kòm materyèl debaz yo enkli:
-Polystyrène (ki pi souvan konnen kòm bave polystyrène)-Kim polistirèn klas ayewospasyal ak yon estrikti nwayo selilè selilè byen fèmen ki pa gen okenn vid ant selil yo; segondè fòs konpresiv ak bon rezistans nan pénétration dlo; ka koupe ak yon fil cho ak fè nan fòm zèl.
-Fenolik - Bon rezistans dife, ka gen dansite ki ba anpil, men pwopriyete mekanik li yo relativman ba.
-Poliyiretàn - Yo itilize nan pwodiksyon fuselages, pwent zèl, ak lòt pati koube pou ti avyon; relativman pa chè, flanm dife -rezistan, ak konpatib ak pifò adhésifs; mous an poliyiretàn pa ka koupe ak yon fil cho; fasil kontou ak kouto gwo ak ekipman sable.
-Polypropylène - Yo itilize pou kreye fòm zèl; ka koupe ak fil cho; konpatib ak pifò adezif ak rezin epoksidik; pa pou itilize ak résine polyestè, i ka fonn nan gaz ak solvants.
-Polyvinyl Chloride (PVC) (Divinycell, Klegecell, ak Airex)-Li se yon selil fèmen-kim ki gen dansite mwayen ak segondè ki gen gwo fòs konpresyon, rezistans, ak ekselan rezistans dife; ka vakyòm fòme nan fòm konpoze ak modle lè l sèvi avèk tèrmoforming; konpatib ak polyestè, vinil ester, ak rezin epoksidik.
-Poly(metakrilimid) (Rohacell) - fèmen-kim selil pou estrikti sandwich ki lejè; ekselan pwopriyete mekanik, ki estab nan tanperati ki wo, bon rezistans sòlvan, eksepsyonèl rezistans konpresyon ranpe; pi chè pase lòt kalite kim, men ak pwopriyete mekanik sipèb.
III. Domaj nan fabrike ak itilizasyon
3.1 Defo fabrikasyon
Defo fabrikasyon yo enkli:
-Delaminasyon (delaminasyon)
-Zòn ki gen defisi résine
-Zòn ki depase résine
-Anpoul, bul
-Odilasyon
-Kreyaj
-Dekonpozisyon tèmik
Dega nan fabrikasyon an gen ladan anomali tankou porosite, mikwo{0}}fann, ak delaminasyon ki te koze pa diferans machinn yo. Li gen ladan tou bagay sa yo tankou koupe kwen envolontè, gouj sifas ak reyur, twou Fastener domaje, ak domaj enpak. Egzanp defo ki fèt pandan pwosesis fabrikasyon an gen ladan sifas lyezon ki kontamine oswa enklizyon, tankou revètman prepreg oswa fim lage, ki inadvèrtans kite ant kouch pandan pwosesis la layup. Envolontè (ki pa-pwosesis) domaj nan pati detay oswa konpozan ka rive pandan asanble, transpò oswa manyen.
Si yo itilize twòp résine nan yon pati, li ka twò chaje ak résine, ki pa nesesèman move pou aplikasyon ki pa -estriktirèl, men li ajoute pwa. Si twòp résine fini pandan pwosesis geri a, oswa si se pa ase résine aplike pandan pwosesis la layup mouye, pati a di yo dwe résine grangou. Rezin-zòn prive yo revele pa sifas fib la. Yon rapò fib ak résine nan 60:40 konsidere kòm pi bon.
Sous defo fabrikasyon yo enkli:
-Move geri oswa tretman
-Move tretman
-Move manyen
-Move perçage
-Drippings zouti
-Kontaminasyon
-Move fanm k'ap pile
-Materyèl ki pa kalifye
-Move zouti
-Pwoblèm aks oswa detay
Nan konfigirasyon estriktirèl nan konpoze, domaj ka rive nan plizyè pli. Sa a soti nan domaj nan matris la ak fib nan echèk nan eleman kase ak atachman estokaj oswa boulon. Degre domaj kontwole lavi chaj repetitif ak fòs rezidyèl epi li enpòtan pou tolerans domaj.
3.2 Fib kraze
Kase fib ka kritik paske estrikti yo anjeneral fèt pou fib -domine (sa vle di, fib pote pi fò nan chaj la). Erezman, rupture fib anjeneral limite nan zòn ki toupre pwen enpak la epi li limite pa gwosè ak enèji objè enpak la. Sèlman kèk eleman ki gen rapò ak sèvis-nan inite anvan an ka lakòz gwo domaj fib.
3.3 Matris medyòk (selil omojèn)
Defo matris yo anjeneral rive nan koòdone fib matris la-oswa nan matris la paralèl ak fib yo. Defo sa yo yon ti kras degrade kèk nan pwopriyete materyèl la, men raman gen yon efè kritik sou estrikti a sof si degradasyon matris la gaye toupatou.
Akimilasyon nan fant nan matris la ka mennen nan degradasyon nan matris -domine pwopriyete yo. Pou laminates ki fèt pou transmèt chaj ak fib (fib -domine), se sèlman ti degradasyon pwopriyete yo obsève lè matris la domaje anpil. Matris fann oswa microcracking ka siyifikativman degrade pwopriyete ki depann sou résine oswa fib -rezin koòdone, tankou taye entèlaminar ak fòs konpresyon. Microcracking ka gen yon efè trè danjere sou pèfòmans rezin tanperati ki wo. Defo matris yo ka devlope nan delaminasyon, yon kalite domaj ki pi grav.
3.4 Delaminasyon ak De-kole
Fòm delaminasyon nan koòdone ant kouch nan yon Plastifye. Delaminasyon yo ka fòme pa fant matris oswa enpak enèji ki ba-ki pwolonje soti nan baz la rive nan kouch entèryèr la. Lyezon yo ka fòme tou pa pwosesis fabrikasyon an sou liy ki genyen ant de eleman epi kòmanse delaminate (delaminate) nan laminates vwazen yo. Nan sèten kondisyon, delaminasyon oswa lyezon ka grandi pandan chaj repete epi yo ka mennen nan domaj katastwofik lè Plastifye a chaje. Kritikite delaminasyon oswa lyezon depann de:
-Dimansyon.
-Kantite delaminasyon nan yon kote yo bay.
-Kote - nan epesè plastifye a, nan estrikti a, toupre kwen lib, zòn konsantrasyon estrès, discontinuities jewometrik, elatriye.
-Chajman - Konpòtman delaminasyon ak lyezon depann de kalite chajman an. Yo gen ti efè sou repons yon Plastifye tensile. Sepandan, anba chaj konpresiv oswa sizayman, sub-kouch adjasan inite delaminated oswa kale yo ka bouke epi mennen nan mekanis redistribisyon chaj ki ka mennen nan domaj estriktirèl.
3.5 Konbinezon domaj
Anjeneral, evènman enpak yo ka lakòz yon varyete de domaj. Gwo-enpak enèji ki soti nan gwo objè (pa egzanp, lam turbine) ka lakòz fragmentasyon eleman oswa echèk atachman. Domaj ki lakòz yo ka gen ladan echèk fib enpòtan, krak matris, delaminasyon, rupture Fastener, ak konpozan dezabiye. Dega ki soti nan enpak enèji ki ba-pi fasil kontwole, men yo ka gen ladan tou yon konbinezon de rupture fib, fann matris, ak delaminasyon miltip.
3.6 Defo twou Fastener
Twou mal komanse fouye, Fastener mal enstale, ak Fastener ki manke yo ka rive pandan pwosesis fabrikasyon an. Pandan sèvis, elongasyon twou moso ka rive akòz sik chaj repete.
3.7 Defo nan sèvis la
Defo sèvis yo enkli:
- Domaj nan anviwònman an
- Domaj enpak
- Fatig
- Fant ki te koze pa surcharge lokalize
- Dekolaj (kole)
- Delaminasyon
- Fib kraze
- Kowozyon
Pifò estrikti nwayo siwo myèl, tankou beke zèl, karen, kontwòl vòl ak pòt Kovèti pou aterisaj, gen panno sifas trè mens. Eksperyans pwoblèm durability, yo ka lajman kategori nan twa gwoup: rezistans enpak ki ba, antre likid, ak ewozyon (korozyon). Estrikti sa yo gen bon jan rèd ak fòs, men yo gen mwens rezistan nan anviwònman sèvis kote pati yo rale sou, zouti yo tonbe, ak pèsonèl sèvis anjeneral pa reyalize vilnerabilite nan eleman sandwich mens-. Domaj nan konpozan sa yo, tankou kraze nwayo, domaj enpak, ak dislodgement, anjeneral fasil detekte pa enspeksyon vizyèl akòz sifas mens yo. Sepandan, yo pafwa neglije oswa domaje pa pèsonèl sèvis ki pa vle retade depa avyon oswa atire atansyon sou aksidan ki ta ka afekte dosye pèfòmans yo. Kòm yon rezilta, domaj pafwa kite san kontwòl, souvan ki mennen nan ogmante domaj akòz likid k ap antre nan nwayo a. Detay konsepsyon ki pa dirab (egzanp, mal koupe kwen nwayo siwo myèl) ka mennen tou nan antre nan likid.
Retablisman akòz likid ki antre nan pati a ka varye de likid an likid, pi souvan dlo oswa likid idwolik. Dlo gen tandans lakòz plis domaj nan pati repare sof si yo retire tout imidite nan pati a. Pifò sistèm restorasyon materyèl geri nan tanperati ki pi wo pase pwen bouyi dlo a, ki ka mennen nan debonding nan koòdone nwayo-po a, sa ki lakòz dlo pisin toupatou. Pou rezon sa a, siye sik nwayo anjeneral fèt anvan nenpòt ki restorasyon. Gen kèk operatè ki pran etap siplemantè pou seche pati ki domaje men ki pa repare yo nan yon tank presyon ki wo pou anpeche nenpòt domaj adisyonèl rive pandan reparasyon an. Likid idwolik se yon pwoblèm diferan. Yon fwa nwayo a nan panèl sandwich la satire, li prèske enposib konplètman retire likid idwolik la. Menm pandan pwosesis geri a, seksyon an ap kontinye koule likid jiskaske kontaminasyon ki koule a konplètman retire. Retire nwayo siwo myèl ki kontamine ak adezif trè rekòmande kòm yon pati nan restorasyon an. Jan yo montre nan Figi 21
Figi 21: Domaj nan estrikti sandwich siwo myèl radòm
Konpoze yo konnen yo gen yon kapasite ewozyon pi ba pase aliminyòm, kidonk yo souvan evite pou aplikasyon sou sifas pwent yo. Sepandan, konpoze yo te itilize nan jeyometri trè konplèks, men anjeneral nan konjonksyon avèk aplikasyon pou kouch korozyon. Gen kèk kouch korozyon yo pa ideyal pou rezistans abrasion oswa antretyen. Yon lòt pwoblèm, ki pa tankou evidan ke premye a, se ewozyon nan bor yo nan pòt oswa panno si yo ekspoze a kouran lè. Ewozyon sa a ka akòz konsepsyon oswa enstalasyon (move enstalasyon). Nan lòt men an, estrikti metal ki an kontak ak oswa nan vwazinaj la nan eleman konpoze sa yo ka montre domaj korozyon akòz seleksyon move nan alyaj aliminyòm, domaj korozif sele nan eleman metal yo pandan asanble oswa splicing, selan ensifizan, oswa mank de baryè vèr nan koòdone nan travès, zo kòt, ak ekipman. Jan yo montre nan Figi 22
Figi 22: Domaj korozyon nan pwent zèl (pwent)
3.8 Kowozyon
Pifò pati vèr ak kevlar® gen yon may aliminyòm ekselan pou pwoteksyon zèklè. Sa a may aliminyòm souvan korode alantou twou boulon oswa vis. Kowozyon afekte lyezon elektrik panèl la epi li mande pou retire may aliminyòm ak enstalasyon yon nouvo may pou retabli lyezon elektrik panèl la. Jan yo montre nan Figi 23
Figi 23: Kowozyon griy aliminyòm pwoteksyon zeklè
Reyon UV afekte fòs konpoze yo. Estrikti konpoze yo bezwen pwoteje kont efè limyè UV ak yon rad anwo. Jadendanfan UV espesyalize ak kouch yo te devlope pou pwoteje konpoze.