波音737NG飞机复合材料预浸料修理

波音737NG飞机复合材料预浸料修理

作者：包礼

来源：《科技信息·下旬刊》2018年第02期

摘要：本文归纳了复合材料的常见损伤类型及分类，介绍了损伤评估的要点，还以典型的损伤形式为例介绍了复合材料修理过程。 关键词：复合材料；损伤；损伤评估

由于复合材料具有高比强度、高比刚度，可设计性强，良好的抗疲劳性能和抗腐蚀性好等优点，使其在飞机结构中的用量大幅度提高，应用范围也日益广泛。复合材料用量从B707不到1%、B747约10%到B787达50%。而应用范围从整流罩、副翼等次承力结构到整个飞机机身、机翼上下蒙皮和安定面翼盒蒙皮等主承力结构。然而，相比于复合材料广泛应用情况而言，复合材料检测、维修技术和维修规范缺相对发展迟缓。因此，摸索复合材料修理技术是具有十分重要的意义。 1.常见的损伤类型及分类

复合材料在使用中一般会出现擦伤、划伤、裂纹、分层、开胶、腐蚀气泡、破损、潮气、变形、烧伤、凹坑、起鼓、穿孔等。产生故障的原因大致分为三种：一是人为因素，即对非关键复合材料构件重视不够，不按规程操作；二是零件本身制造质量不合格，内部存在缺陷，或者设计不合理；三是环境影响因素，包括疲劳、盐雾、风沙、雨雪、雷击、工业废气污染。 对复合材料部件损伤区彻底检查后，按照损伤严重程度进行分类： （1）可忽略损伤

不影响结构强度、刚度和使用功能的损伤为可忽略损伤。对这类损伤可修理或者进行简单修理后，结构仍然能继续使用。 （2）可修损伤

经过恰当地修理后，受损结构的强度、刚度和使用功能得以恢复的损伤称为可修损伤。 （3）不可修损伤

损伤较为严重致使结构的强度、刚度和使用功能难以恢复的损伤为不可修损伤。 2.损伤的评估

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损伤评估一般按如下步骤进行。 （1）损伤程度确定

如果两个或多个损伤区域靠得很近，则应视为一个整体的损伤区域；如果两个损伤分属不同的结构区域，又要按一个损伤考虑修理，则应按要求高的结构区域规定的方法进行修理；如果一个损伤区横跨两个结构区，也应按要求高的结构区域规定的方法进行修理；两个相邻区域损伤修理的铺层不宜重叠，在没有特别规定的情况下，一般修理完成后其间必须有适当的间隙。

（2）损伤后果评估

具体部件损伤的评估应从四个方面考虑：部件的类型、损伤的类型、损伤所影响的范围、损伤的程度。

（3）可接受损伤水平的确认

为了确定每个部件损伤的程度，即是许可损伤、或是可修理损伤、或是不可修理损伤，每个部件按其结构重要性的不同分成不同的区域，通过考虑下列数据来确定这些区域：局部的应力水平；由结构试验确定的安全系数；所涉及结构的设计类型及几何形状。 3.典型维修过程 A，准备修理区域。

B，铺设粘结胶膜及预浸料铺层。按图1布置修理铺层顺序。 C，装上电热毯及真空袋。

D，进行固化。在材料参数规定的时间之内，保持一定真空度，在手册规定温度下热固化。注意：固化时间从修理区域的温度达到规定固化温度之后开始计算。 E，除去真空袋及电热毯。 F，除去分离膜。

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