玻璃纤维-铝锂合金层板基于飞机服役环境的湿热老化性能研究
玻璃纤维-铝锂合金层板基于飞机服役环境的湿热老化性能研
究
李华冠;华小歌;孙邓辉;陆一;何宏;陶杰
【期刊名称】《玻璃纤维》
【年(卷),期】2018(000)002
【摘要】为了探究玻璃纤维-铝锂合金层板(NFMLs)应用于飞机机身、机翼的重要结构的服役性能,对NFMLs 进行70℃/85%RH 湿热老化处理,在分别处理1500 h、3000 h 后,对NFMLs 进行基本力学性能分析.结果表明,固化过程已促进了铝锂合
金的时效行为,T1相(直径<20 nm)开始萌生和长大,并作为主要强化相;同时,湿热老化几乎不影响铝锂合金的沉淀行为.在湿热老化样品中未观察到显著的分层现象,但
已产生较多微小裂纹.随着湿热老化时间的延长,NFMLs的性能随之下降;但当经过70℃/85%RH,3000 h处理后,NFMLs依然表现出优异的综合性能.%The
70℃/85%RH hygrothermal aging for 1500h and 3000h was conducted and the mechanical properties were investigated on glass fiber/ aluminum-lithium super hybrid laminates, based on the service condition of aircraft fuselage and wing. The results indicated that small-sized T1 phases (diameter<20nm) generated in the aluminum-lithium layer in the curing process and acted as the major strengthening phase. Meanwhile, the hygrothermal aging hardly affected the precipitation behavior of aluminum-lithium alloy. There was no obvious delamination observed in the hygrothermal aged samples, but numbers of micro cracks generated in the resin matrix. The mechanical properties of NFMLs also decreased with
the hygrothermal aging. But the laminates still exhibited excellent properties after 70℃/85%RH, 3000h treatment.
【总页数】7页(P13-19)
【作者】李华冠;华小歌;孙邓辉;陆一;何宏;陶杰
【作者单位】南京工程学院材料工程学院,南京 211167;南京玻璃纤维研究设计院,南京 210012;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016;南京工程学院材料工程学院,南京 211167;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016;南京玻璃纤维研究设计院,南京 210012;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.77+7.7
【相关文献】
1.玻璃纤维-铝合金层合板湿热老化性能研究 [J], 崔海超;熊磊;马宏毅;翟全胜;叶宏军
2.基于模拟服役状态的沥青紫外老化性能研究 [J], 王雨瑾;文科;陶志华;徐金枝;王泳丹;郝培文
3.玻璃纤维-铝锂合金层板机翼前缘结构的成型工艺研究 [J], 华小歌;李华冠;陆一;陈虞杰;孙邓辉;陶杰
4.玻璃纤维-铝锂合金层板基于飞机服役环境的高低温性能研究 [J], 陆一;李华冠;华小歌;陈虞杰;陶杰
5.风电叶片环氧／玻璃纤维复合材举湿热老化性能研究 [J], 李波;吴海亮;吴红焕;江一杭;刘鲜红
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玻璃纤维铝合金层板(FMLs)的疲劳损伤特性及S-N曲线
现 象 ，快 速扩 展直 至断 裂破 坏 。 ２）与金属疲 劳性能不 同，ＦＭＬｓ的裂纹扩展 寿
命比起裂寿命要长 ｌ一４倍左右。 ３）ＦＭＬｓ的疲劳寿命 随载荷变化平缓 ，近似成
对 数 趋 势 ；在 载 荷 大 于 ４００ ＭＰａ 时 ，ＦＭＬｓ 和 ＣＣＦ３００／５２２８Ａ碳 纤维 复合 材 料 层 板 具 有相 当 的疲 劳寿命 ，而 在疲 劳 载荷 最 大 值低 于 ３００ ＭＰａ时 ， ＦＭＬｓ的疲 劳 寿命低 于 ＣＣＦ３００。
马玉娥 ，等 ：玻璃纤 维铝合金层板 （ＦＭＬｓ）的疲劳损伤特性及 Ｓ－Ｎ曲线
·２２５·
ＭＰａ时寿命很短 ，而当 ．ｓ一小于 ３００ ＭＰａ时寿命很 长 ，这一阶段 的 Ｓ－Ｎ曲线几乎为水平直线 。说明其 对高载荷敏感而对低载荷不敏感 。
３ 结 论
１）ＦＭＬｓ随着疲劳载荷循环数 的增加最先在铝 层内出现裂纹 ，随后表面铝层可见多条裂纹。随着 循环载荷数的增加 ，裂纹不断扩展 ，在界面出现分层
参 考文献 ：
［１］ Ｒｏｅｂｒｏｅｋｓ Ｇ Ｈ Ｊ．Ｔｏｗａｒｄｓ ＧＬＡＲＥ—Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ Ｄａｍａｇｅ Ｔｏｌｅｒａｎｔ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｍａｔｅｒｉａｌ［Ｄ］．Ｄｅｌｆｔ
１ 试 验研 究
１．１ 试 验 件设计 本 文 中所用 ＦＭＬｓ是 由 ２０２４－Ｔ３和玻璃 纤维 交
收 稿 日期 ：２０１５－１０·２０ 作者简介 ：马玉娥 （１９７５一 ），女 ，西北工业大学教授 、博士生导师 ，主要从事 固体力学 、结构疲劳与断裂复合材料力学的研究 。
第 ２期
众多研究表明，相 同条件下玻璃纤维增强铝合 金 层板 （ＦＭＬｓ）的疲 劳 寿命 比纯 铝 合 金 板 高 数 倍 。
航空有机涂层的老化失效规律和电化学表征
航空有机涂层的老化失效规律和电化学表征
苏艳;舒畅;罗来正;苏红
【期刊名称】《表面技术》
【年(卷),期】2011(40)6
【摘要】利用扫描电镜、红外光谱分析技术,对海洋大气环境下暴露不同周期的多层涂层体系的老化过程进行了研究,并采用外观综合评级和电化学交流阻抗(EIS)对涂层的防护性能进行了表征。
研究表明:随着暴露时间的延长,涂层老化降解,羰基指数下降,涂层宏、微观缺陷增大。
因暴露产生不同程度损伤的涂层,其阻抗谱呈现阶段性变化,提出的等效电路模型合理解析了多层涂层体系腐蚀介质渗透阶段的阻抗谱数据,可以更准确地评价涂层在使用过程中的防护性能变化。
【总页数】5页(P18-22)
【关键词】航空涂层;自然环境暴露;老化特征;EIS分析
【作者】苏艳;舒畅;罗来正;苏红
【作者单位】中国兵器工业第五九研究所;重庆市环境腐蚀与防护工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG172.3;TG174.461
【相关文献】
1.氯离子在有机涂层中的渗透及涂层失效过程的电化学阻抗谱研究 [J], 陈家才;王旭东;孙冬柏
2.航空铝合金涂层体系加速老化试验前后电化学阻抗变化 [J], 孙志华;章妮;蔡健平;刘明;陆峰
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4.光老化丙烯酸聚氨酯涂层防护性能的电化学表征 [J], 胡建文;李晓刚;高瑾
5.基于色差的航空涂层老化失效当量加速关系研究 [J], 王德;谭晓明;郐有柱
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《热机械处理2197铝锂合金的微观组织及性能研究》范文
《热机械处理2197铝锂合金的微观组织及性能研究》篇一一、引言随着现代航空、航天工业的飞速发展，轻质高强度的金属材料需求日益增长。
2197铝锂合金以其优异的综合性能，在航空航天领域得到了广泛的应用。
热机械处理作为改善金属材料性能的重要手段，对2197铝锂合金的微观组织和性能具有显著影响。
本文旨在研究热机械处理对2197铝锂合金的微观组织及性能的影响，为进一步优化该合金的性能提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料本文所研究的材料为2197铝锂合金。
该合金具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性等优点，在航空航天领域具有广泛的应用前景。
2. 热机械处理方法热机械处理包括固溶处理、时效处理和形变热处理等过程。
本文采用固溶处理和时效处理两种方法，对2197铝锂合金进行热机械处理。
3. 实验方法通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段，观察合金的微观组织；采用硬度计、拉伸试验机等设备，测试合金的力学性能。
三、结果与分析1. 微观组织观察经过热机械处理后，2197铝锂合金的微观组织发生了显著变化。
固溶处理后，合金中的第二相粒子溶解，晶界变得清晰；时效处理后，析出相在晶界和晶内形成，对合金的性能产生重要影响。
2. 力学性能测试（1）硬度：经过固溶处理后，合金的硬度有所降低；而经过时效处理后，硬度得到显著提高。
这表明时效处理能够促进合金中析出相的形成，从而提高合金的硬度。
（2）拉伸性能：经过热机械处理后，2197铝锂合金的抗拉强度和延伸率均有所提高。
其中，形变热处理能够进一步提高合金的拉伸性能。
这表明热机械处理能够改善合金的塑性变形能力，从而提高其拉伸性能。
3. 分析与讨论热机械处理能够显著改善2197铝锂合金的微观组织和性能。
固溶处理使合金中的第二相粒子溶解，晶界变得清晰，有利于提高合金的塑性和韧性；时效处理则促进析出相的形成，提高合金的硬度和强度。
此外，形变热处理能够进一步优化合金的微观组织，提高其拉伸性能。
这些变化对于改善2197铝锂合金的力学性能、耐腐蚀性和疲劳性能等方面具有重要意义。
Al-Li合金
铝锂合金科技名词定义中文名称：铝锂合金英文名称：aluminium lithium alloy定义：以锂为主要合金元素的新型铝合金。
最大特点是密度低，比强度、比刚度高，耐热性和抗应力腐蚀性能好，可进行热处理强化。
应用学科：航空科技（一级学科）；航空材料（二级学科）目录基本概述发展历程军事应用基本概述发展历程军事应用展开编辑本段基本概述铝锂合金是航空技术一种新材料新材料是航空航天技术的重要基础，航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。
铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。
铝锂合金优点锂是世界上最轻的金属元素。
把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。
加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。
因为这些特性，这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。
正是由于这种合金的许多优点，吸引着许多科学家对它进行研究，铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。
编辑本段发展历程1983年在巴黎国际航空博览会上，世界上两家最大的铝合金生产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，同时宣布研制成功新的革命性材料——铝锂合金。
专家们认为，铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来，铝合金研究和开发的又一个里程碑。
其实，铝锂合金并不是个新鲜概念。
对这种材料的认识经历了相当长的时间。
由于锂的比重小，在铝中的溶解度高，长期以来人们就把锂看作铝的亲密合作伙伴。
早在本世纪20年代，科技工作者就对铝锂合金进行过许多评论。
1924年，德国研制成功一种工业铝锂合金——司克龙。
这是一种仅含0．1%锂的铝锌合金。
它的机械性能比当时盛行的铝镁合金——杜拉铝要稍好一些。
由于当时杜拉铝已得到公认，所以影响了司克龙合金应受到的广泛重视。
1943年，高强度的铝锌镁铜合金问世，再一次低估了铝锂合金的工业价值。
1957年，英国研制成功了含锂1.1%的X- 2020铝合金。
铝锂合金材料发展及综合性能评述
铝锂合金材料发展及综合性能评述李飘;姚卫星【摘要】在抗疲劳设计等工程应用中,对材料综合性能的准确把握是使用材料进行设计的基础.作为一种航空材料,铝锂合金因具有高比强度、高比刚度的性能而受到青睐,与普通铝合金相比,铝锂合金的各方面性能,包括常规力学性能和疲劳断裂性能,具有独特特征.不同时期研发的铝锂合金产品,其各方面性能也有显著差异.本文通过比较铝锂合金和普通铝合金的性能差异,以及比较不同铝锂合金之间的性能差异,对铝锂合金材料性能发展进行综合评述.通过对铝锂合金发展历程、常规力学性能、疲劳极限和疲劳抗力、疲劳裂纹扩展抗力的分析,给出了结构设计选材的一些建议.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2019(010)001【总页数】9页(P12-20)【关键词】铝锂合金;性能评述;力学性能;疲劳抗力;疲劳裂纹扩展【作者】李飘;姚卫星【作者单位】南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016;南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016【正文语种】中文【中图分类】V252.20 引言航空工业一直致力于寻找轻质且性能优越的结构材料。
以2024和7075为代表的普通铝合金在航空发展过程中起到了关键作用。
2系和7系铝合金具有较高的强度，但在质量上不具有优势，在航空发展中逐渐失去吸引力。
从20世纪中叶开始，对于更轻质实用的铝合金的需求促进了铝锂合金的产生[1-2]。
作为质量最轻的金属元素，锂可以有效地降低合金密度。
在所有降低飞机结构质量的方法中，降低材料密度比增加静强度高效3～5倍[3]。
每增加1%质量的锂，可以带来3%的密度降低，以及6%的弹性模量的增加[4-6]。
近几十年来，复合材料也成为研究的热点，波音787、空客A380大量使用复合材料可以很好地印证这一点[7]。
尽管复合材料在航空工业中展示出优秀的开发潜能，但相对较低的冲击损伤阻力以及由环境变化(湿度，冷/热环境)带来的复杂力学性能变化，在某种程度上降低了复合材料的竞争力[7]。
基于微观结构参数的高强铝合金疲劳全寿命模型
基于微观结构参数的高强铝合金疲劳全寿命模型
卞贵学;张勇;贾明明;侯永发
【期刊名称】《强度与环境》
【年(卷),期】2016(043)004
【摘要】基于疲劳裂纹成核的微观机理,运用断裂力学理论和概率统计知识,建立了2A12铝合金“材料微观结构→微观裂纹成核寿命→短裂纹扩展寿命→长裂纹扩展寿命→断裂”失效过程的疲劳全寿命模型,并通过疲劳试验对其进行了验证.结果表明,该模型能够较好的符合疲劳的微观物理机制,且可将微观参数对结构宏观疲劳的影响定量化,为一般环境下飞机铝合金结构全寿命评估提供一种合理可行的方法,也为进一步研究腐蚀环境下飞机铝合金结构寿命评估打下基础.
【总页数】7页(P17-23)
【作者】卞贵学;张勇;贾明明;侯永发
【作者单位】海军航空工程学院青岛校区,266041;海军航空工程学院青岛校区,266041;海军航空工程学院青岛校区,266041;海军航空工程学院青岛校
区,266041
【正文语种】中文
【中图分类】V252.2
【相关文献】
1.Al-5.5Zn-
2.5Mg高强铝合金微观组织与疲劳性能 [J], 孙现亮;杨尚磊;徐超;丁波;林庆琳
2.基于微观结构的高强铝合金应力集中系数研究 [J], 卞贵学;陈跃良;张勇;王安东;丁文勇
3.基于闭合的疲劳裂纹全寿命估算模型 [J], 李杰
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5.基于全寿命裂纹扩展模型的钛合金球壳疲劳可靠性分析 [J], 陈承皓;薛鸿祥;唐文勇
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玻璃纤维增强铝合金层板的裂纹扩展特性研究
玻璃纤维增强铝合金层板的裂纹扩展特性研究
夏仲纯;马玉娥;云双;熊晓枫
【期刊名称】《西北工业大学学报》
【年(卷),期】2013(000)006
【摘要】针对玻璃纤维增强铝合金层板进行了等幅拉-拉疲劳试验，研究了含中心缺口玻璃纤维增强铝合金层板在疲劳载荷作用下的裂纹扩展和分层扩展机制。
随裂纹长度增加，其疲劳裂纹扩展速率基本保持定值，分层与裂纹长度为线性关系。
基于有限元模型进行数值计算，建立了等效应力强度因子方法，使用等效Paris公式对裂纹扩展速率进行预测，对比试验结果，吻合良好。
这说明了该数值方法可用于预测纤维增强铝合金层合板的疲劳裂纹扩展。
【总页数】5页(P891-895)
【作者】夏仲纯;马玉娥;云双;熊晓枫
【作者单位】西北工业大学航空学院，陕西西安710072;西北工业大学航空学院，陕西西安 710072;西北工业大学航空学院，陕西西安 710072;成都飞机设计研究所，四川成都 610091
【正文语种】中文
【中图分类】V258+.3
【相关文献】
1.玻璃纤维增强铝合金层板低速冲击力学特性及低温影响研究 [J], 陈勇;庞宝君;郑伟;刘源
2.TC4钛合金和7475铝合金的长裂纹和小裂纹扩展特性的研究 [J], 丁传富;刘建中;吴学仁
3.LY12CZ、LC4CS铝合金板材疲劳裂纹扩展特性研究 [J], 刘秀丽;陆富梅;吴晓峰
4.A357-T6铸造铝合金疲劳裂纹扩展特性研究 [J], 徐芳;陈振中
5.3．5％NaCl溶液和取向对7050－T7451铝合金疲劳裂纹扩展特性影响的试验研究 [J], 刘绍伦;李谦;欧阳辉;岳俊文;罗安民
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飞机铝合金结构的腐蚀疲劳研究
飞机铝合金结构的腐蚀疲劳研究作者：衣林陈跃良来源：《价值工程》2011年第26期Study on Corrosion Fatigue of Aluminium Alloy Structure in AircraftYi Lin Chen Yueliang（①海军航空工程学院研究生管理大队，烟台 264001；②海军航空工程学院青岛分院，青岛 266041）（①Postgraduate Team of Naval Aeronautical Engineering Academy，Yantai 264001，China；②Naval Aeronautical Engineering Academy Qingdao Branch，Qingdao 266041，China）摘要：介绍了飞机结构的腐蚀损伤形式以及腐蚀疲劳对飞机结构的影响，分析了飞机铝合金结构腐蚀疲劳的影响因素和作用机理，同时阐述了腐蚀环境下飞机结构疲劳寿命的计算方法。
Abstract: The form of corrosion on airplane structure and the hurt influence of corrosion fatigue on the airplane structure are introduced, then the impact factor and action mechanism of corrosion fatigue is analyzed, finally the calculation method how to obtain the airplane structure life is elaborated.关键词：海洋环境飞机结构腐蚀腐蚀疲劳Key words: marine environment；aircraft structure；corrosion；corrosion fatigue中图分类号：V25文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）２6-0037-020引言腐蚀、疲劳及两者的交互作用是飞机铝合金结构的重要损伤形式[1]。
飞机结构复合材料循环加速老化的研究
飞机结构复合材料循环加速老化的研究纪朝辉;刘阔;白云;梁吉勇【摘要】对飞机结构复合材料设计进行了盐雾、紫外、湿热3种加速老化方式的循环加速老化试验,确立循环加速实验参数(即加速谱),对不同循环周期后的试样进行吸湿规律分析,测试了循环老化后试件的拉伸力学性能,观察了试样老化后的宏观形貌,并通过SEM分析了失效的形式.结果表明,经过5次循环试验试样的吸湿量符合Fick第二定律.随着加速老化循环的进行,试样的最大拉伸强度、断裂载荷逐渐下降,在初期迅速下降,到后期下降缓慢,趋于平稳,与吸湿量的增长呈反比.经过在紫外光照射,试样表面渐渐失去光泽,由白色变成深棕色,树脂发生了光老化.试件的失效形式主要表现为纤维和基体的脱粘.【期刊名称】《中国民航大学学报》【年(卷),期】2014(032)002【总页数】4页(P36-39)【关键词】复合材料;循环加速老化;盐雾老化;紫外光老化;湿热老化【作者】纪朝辉;刘阔;白云;梁吉勇【作者单位】中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室,天津300300【正文语种】中文【中图分类】V25;TG174.31复合材料作为一种新型的材料已广泛应用于人们的日常生活和工业领域。
由于复合材料具有比强度高、比刚度高，耐腐蚀、抗疲劳性能好、材料的可设计性好等优点，已被广泛应用于航空航天领域[1]。
目前，复合材料构件所占重量的百分比已成为飞机结构设计先进性水平的重要指标之一。
复合材料所应用的主要部件有：整流包皮、副冀、发动机罩、阻力板、扰流器、起落架舱门、水平和垂直尾翼、方向舵和升降舵及其他主要及次要承力结构件等[2-4]。
由于上述的广泛应用，复合材料结构的强度问题成为研究者们的主要研究方向之一，并且复合材料结构的损伤也受到广泛关注。
装备中碳纤维复合材料湿热老化的SVM研究方法
第 １期
四 川 兵 工 学 报
２ １ 年 １月 ０１
装 备 中碳 纤 维 复 合 材 料 湿 热 老 化 的 Ｓ Ｍ 研 究 方 法 Ｖ
蒋 刚 ， 龚 伟
（ 西南科技大学 制造科学与工程学院 ，四川 绵 阳 ６１１） ２０ ０
摘要 ： 针对长期存储 过程 中复合材料老化会对武器性能产生影响的问题 ， 以某 型导弹所采用 的碳纤维复合 导电芯为 研究对象 ， 采用 支持 向量机对其湿热老化特性数据进行 了处理。实验 结果表 明： 该方法 可为武器 性能与寿命 的评估
提供决策参考 。 关键词 ： 纤维 ； 碳 复合 材料 ； 热 老 化 ； 持 向量 机 湿 支
中图分类号 ：Ｐ ９ Ｔ ３１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６－ ７ ７ ２ １ ） １ ００ — ４ １０ ０ ０ （０ １０ — ０ １ ０
ＳＶＭ ｅｈｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｈｕｍ ｉ ｎ Ｈｏ ｉ ｇ ｆ ｒ Ｃａ ｂ ｎ Ｆｉ ｒ Ｍ ｔ ｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｄ ａ ｄ ｔＡｇｎ ｏ ｒ ｏ ｂｅ Ｃｏ ｐ ｓｔ ａ ｅ ｉｌｉ ｉｉａ ｙ Ｅｑ ｉ ｅ ｔ ｍ ｏ ｉｅ Ｍ ｔ ｒａ ｎ Ｍ ｌｔ ｒ ｕ ｐｍ ｎ
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数据量极为有限 ， 于典型 的小样本 条件 ， 常规 方法不适 属 故 用于这类数据的处理。