民机蒙皮材料紫外老化加速环境谱研究

研究紫外辐射环境对蒙皮材料的性能退化影响,进而对民机的紫外辐射防护设计提供重要依据,并依据其使用环境编制加速环境谱。通过分析民机的任务特点和使用环境,基于民机巡航高度下紫外辐射强度的仿真结果和相关紫外环境试验标准,提出了适用于民机蒙皮材料的紫外老化加速环境谱,给出了各试验条件的确定方法,以及加速环境谱与外场实际使用环境的当量加速关系。以民机机身部位蒙皮试样为例,初步开展了若干周期的紫外老化试验,蒙皮表面材料的形貌改变和性能退化验证了所提出的加速环境谱的可行性。     

平流层飞艇昼夜驻空蒙皮热特性研究

目的 分析平流层飞艇蒙皮在不同空速下的热特性,为平流层飞艇蒙皮材料的选择以及其驻空性能的分析提供参考和指导.方法 基于CFD数值分析方法,建立外部热源模型,囊体内部自然对流和囊体外部强迫对流分析的综合方法.通过数值仿真分析典型飞艇在不同空速下的热特性,得出飞艇囊体内部的氦气平均温度随着热环境的周期变化,会产生周期性变化...     

浮空器蒙皮材料老化后透氦率实验研究

目的研究紫外辐射作用对浮空器蒙皮材料透氦率的影响。方法根据某型号浮空器的使用环境,对其蒙皮材料进行1~3个月的自然老化实验,并用压差法透气性测试仪器测量新材料和老化后材料的透氦率。结果得到了透氦率和自然老化时间及老化因素的关系。结论老化1个月材料的透氦率略高于新材料,而在老化1~3个月过程中,透氦率有一个快速上升的过程。紫外线照射会使蒙皮材料的透氦率上升。     

平流层飞艇囊体材料老化测试研究概述

基于对国内外有关囊体材料老化测试研究文献的充分调研,综述了囊体材料老化机理、老化试验方法、试验对象的选取、性能影响表征与评价等方面的研究现状,老化后的囊体材料常用形貌表征、拉伸测试、透氦率表征及化学结构表征等4种表征方法。鉴于当前对平流层飞艇囊体老化研究缺乏统一的评价指标,且大多研究在囊体材料老化性能验证方面存在不足,提出了后续研究的手段和方向,为浮空器囊体材料的可靠性测试研究和发展提供参考。     

平流层飞艇螺旋桨布局对蒙皮表面对流换热系数影响数值仿真研究

目的降低蒙皮以及囊体内部氦气的昼夜温差。方法基于成熟的CFD数值分析软件FLUENT,通过针对头部、两侧以及尾部螺旋桨布局下其尾流对于蒙皮表面气流速度分布的影响进行比较分析。结果侧部和尾部布局的螺旋桨,在来流速度15m/s条件下,经过螺旋桨的气流加速后,速度最高可达约32m/s,加速比约为2.13,会使强迫对流换热系数增加为原来的2倍。头部螺旋桨布局可提高整个飞艇外表面的速度,增强其强迫对流特性。结论螺旋桨布局在艇身两侧和尾部,可改变艇身局部区域的流场速度,增强局部热的强迫对流特性。     

飞机蒙皮用含氟聚氨酯涂层老化原因分析

选用飞机蒙皮常用的含氟聚氨酯涂层体系为研究对象,结合飞机服役环境的主要特点,开展了实验室模拟加速老化试验研究,并利用电化学阻抗谱对老化试验后的涂层进行了表征.结果表明,紫外线仅对涂层的表面结构产生影响,紫外试验后的涂层电阻下降较慢.在紫外-盐雾循环试验中,紫外线引起涂层表面结构发生变化,涂层的耐水性变差,水更快地进入涂...     

临近空间环境对飞艇蒙皮织物材料力学性能的影响研究

目的研究飞艇蒙皮材料在临近空间环境下的力学特性。方法根据临近空间环境的特征参数,制定空间环境地面模拟实验方案,包括高低温、紫外环境和臭氧环境下地面模拟实验方案。然后以聚氨酯涂覆Nylon织物为例,研究临近空间环境对飞艇蒙皮材料力学特性的影响,并通过红外红外光谱和原子力显微镜研究其影响机理。结果与未经高低温循环相比,弹性模量增加了11%,拉伸强度的最大变化不超过5%;经过48～240h紫外线辐照后,弹性模量提高了22%～34%,拉伸强度几乎没有变化;通过臭氧老化后,材料弹性模量的增加幅值约为6%,拉伸强度逐渐降低。结论紫外辐射对于聚氨酯涂覆Nylon织物材料弹性模量的提升效应大于高低温和臭氧老化,但对其强度的影响明显小于高低温和臭氧老化,臭氧老化对材料强度影响大于高低温和紫外辐射。     

飞艇蒙皮缝线光老化试验研究

目的研究飞艇蒙皮缝线的光老化规律并确定其有效期。方法在辐照强度为0．35w／m^2@340nm,温度为77℃,相对湿度为70％,2h内照射1．5h、喷淋0．5h的条件下,采用氙灯光照进行30天的加速老化试验。通过测量飞艇蒙皮缝线试验后的断裂强力,计算得到飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率,评定蒙皮缝线的抗老化性能。结果经过16天的光老化试验,飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率达20%;试验30天后,缝线出现明显裂纹,断裂强力下降率达80％。结论随试验时间的增加,飞艇蒙皮缝线的力学性能下降的速率逐渐增大,飞艇蒙皮缝线在试验条件下的有效期为16天。     

基于电化学阻抗的航空有机涂层加速老化动力学规律研究

目的研究有机涂层的加速老化动力学规律。方法针对某飞机实际服役环境条件特点,编制有机涂层加速老化试验谱,开展0~9 a的当量加速老化试验。借助PARSTAT 4000电化学工作站,测试老化试验后涂层试件的电化学阻抗值。结果得到了不同老化周期有机涂层的Bode图、等效电路、孔隙率、吸水率和电化学阻抗,表征了加速试验条件下的老化动力学规律。结论低频阻抗|Z|0.01可以作涂层防腐蚀性能的评价指标,涂层老化过程大致可分为初期、中期和后期三个阶段,分别对应三个不同等效电路。     

民用飞机防护体系加速试验谱研究

指出了民用飞机日历寿命的首翻期主要由飞机防护体系使用期限决定,分析了民用飞机防护体系失效机制和民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱需要考虑的因素,提出了民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱的基本构成,并给出了我国沿海湿热地区加速试验谱的具体条件和时间。     

发动机典型寿命敏感件环境谱加速技术研究现状

对发动机寿命敏感件环境谱加速技术的研究现状进行分析。从加速环境谱的编制原则、编制方法以及当量关系的确定和验证等方面,详细介绍了加速环境谱的概念内涵。发动机的使用寿命主要受金属敏感件的腐蚀和非金属敏感件的老化制约,重点从常规加速腐蚀试验、多因素综合腐蚀试验和高温加速腐蚀试验等3个方面阐述了加速腐蚀试验方法。从液体介质老化、热氧老化、综合环境老化等方面介绍了以橡胶为代表的非金属加速老化试验方法。最后指出目前当量关系确定方法的局限性和多因素综合模拟方法研究方面的欠缺,提出应综合材料、腐蚀、力学、环境等多学科的相关理论和实践,制定更加科学合理的当量关系确定方法,以及注重新型试验设备的研发等建议。     

航空有机玻璃加速老化试验技术研究

介绍了导致有机玻璃老化的主要环境因素、加速老化环境谱的编制方法和有机玻璃的加速老化试验技术,对某飞机座舱盖有机玻璃进行了自然老化试验和加速老化试验,2种老化试验后有机玻璃疲劳试验结果的对比表明,提出的有机玻璃加速老化试验技术是可行、有效和适用的.     

氟橡胶密封材料热氧老化试验与寿命评估

对氟橡胶密封材料进行了热氧加速老化试验,对老化试验前后材料压缩永久变形量与红外光谱进行了分析,结果表明,老化引起材料内部的分子结构变化。建立了该材料在贮存温度下的压缩永久变形与贮存时间的老化动力学方程,预测了25℃下氟橡胶密封材料的贮存寿命,结果表明,氟橡胶在热氧条件下,失效机理为分子断裂和交联;非正常老化因素引起的变形对氟橡胶密封圈的性能影响很大;氟橡胶密封件在25℃下的贮存寿命为13.8 a。     

某型飞机腐蚀防护及设计改进

目的针对某型飞机的腐蚀问题开展研究,制定结构腐蚀修理和防腐改进措施。方法对外场飞机的腐蚀情况进行统计归类,对现有飞机防护体系进行梳理,分析结构腐蚀原因和防护体系的不足。在对飞机服役地区环境进行实测的基础上,编制飞机地面停放环境谱和飞机结构局部环境谱。研究制定结构防护体系设计改进措施,并通过加速腐蚀试验验证设计改进效果。结果与结构设计改进前的原始状态相比,防腐改进后的结构日历寿命提高1.6~5倍。结论飞机防护体系薄弱的情况下容易引发多种类型的腐蚀问题;系统地对飞机结构腐蚀问题进行治理,才能取得令人满意的效果。     

后勤装备防腐涂层加速试验环境谱研究

结合后勤装备服役特点,综合考虑亚热带沿海地区湿热、紫外光照、盐雾等主要腐蚀因素的影响,建立了适用于后勤装备表面涂层的加速试验环境谱,给出了各环境块的具体确定方法,并且提出了建立加速谱与装备实际使用环境的当量加速关系的方法。为后勤装备外露关键部位涂层使用寿命评定、涂层有效性检验和腐蚀修理方案制定提供了重要的依据。     

电容式湿度传感器温-湿-盐雾耦合环境损伤效应与机理研究

目的 研究电容式湿度传感器在温-湿-盐雾耦合环境作用下的性能退化规律和失效机理。方法 将电容式湿度传感器放置在三因素循环(85 ℃+85%RH→40 ℃+0.05%NaCl中性盐雾→35 ℃+50%RH干燥)环境下进行加速老化试验,定期取样,分析响应时间和测量精度退化规律,研究温-湿-盐雾对电容式湿度传感器的环境损伤机制。结果 在三因素环境下老化7 d,湿度传感器在标准湿度(>50%RH)环境下感应异常;老化14 d,湿度传感器在每种标准湿度环境下感应异常。测试发现,湿敏电容的电容量偏大,绝缘电阻偏小,损耗角正切偏大,确定湿敏电容失效。湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,在盐雾阶段,盐粒子沉积在湿敏材料表面,在干燥阶段水分挥发,最终在湿敏材料表面形成不规整颗粒物,造成湿敏电容绝缘性能降低。在通电测试时,不规整颗粒物在电场作用下易发生尖端发电,使得感湿材料绝缘性能下降,同时伴随有腐蚀和击穿烧蚀,使湿敏电容发生失效。结论 湿度传感器在温-湿-盐雾环境下,盐粒子易附着在感湿材料上,在通电环境下发生击穿烧蚀,造成湿度传感器功能失效。     

CF8611/AC531复合材料的实验室加速老化行为研究

目的获得CFRP的老化行为规律,研究紫外辐照、温度和湿度等环境因素的影响,方法以湿热效应和光氧老化的等量、等效损伤为原则,确定实验室加速老化环境谱编制方法。以CF8611/AC531复合材料为对象,依据确定的加速老化试验方案,开展加速老化试验,观察其微观形貌,并测量开路电位和动电位极化曲线。结果老化前,CFRP表面完整无裂纹,碳纤维/树脂界面结合良好;老化后,树脂基体出现裂纹和孔洞,同时界面遭到破坏。极化曲线随着老化时间的增长会向右下方移动,自腐蚀电位微降,幅度为0.0326 V,自腐蚀电流密度增长了近1621倍。结论加速老化导致表面碳纤维裸露面积不断增大,时间越长,破坏作用越明显,实际使用中应防止其与金属直接接触。