《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》內容簡介:《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》可以提升讀者朋友們自身的知識水平!讹w機復合材料結構適航符合性證明概論》旨在系統(tǒng)闡述大型民用飛機復合材料(以碳纖維聚合物基復合材料為代表)的結構適航要求符合性證明,可供航空工業(yè)飛機適航審定人員,設計、材料、制造和維修保障人員,以及其他相關工程技術人員和研究人員參考,也可作為高等院校相關專業(yè)的教學參考書或教材使用。
《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》編輯推薦:《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》是作者精心為廣大讀者朋友們編寫而成的此書。可以讓更多的讀者朋友們從書中了解到更多的知識。《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》內容力求概念清楚、科學嚴謹、深入淺出、實用可行,以反映民用飛機復合材料結構符合性證明方法的最新進展。閱讀《飛機復合材料結構適航符合性證明概論》需具備飛機結構設計和復合材料方面的基礎知識。
第1章適航概念和合格審定
1.1適航性與飛行安全
1.1.1適航性的提出和品質特征
1.1.2適航要求的安全水平
1.1.3民用飛機與軍用飛機適航要求差異
1.2適航規(guī)章和型號合格審定
1.2.1適航規(guī)章
1.2.2型號合格審定
1.3符合性驗證方法
1.3.1符合性驗證方法概述
1.3.2符合性方法實施要點
1.4適航管理及各方責任
1.4.1適航管理主要內容和特點
1.4.2保障飛行安全相關各方責任
1.4.3設計保證系統(tǒng)
第2章復合材料結構符合性證明總則
2.1復合材料結構符合性證明依據
2.2復合材料結構符合性證明中的新問題
2.2.1結構復合材料固有特性和力學性能表征
2.2.2復合材料結構應用特殊考慮
2.2.3復合材料結構合格審定中的新問題
2.3AC 20—107B技術內容體系分析
2.3.1民用飛機復合材料結構30多年應用結晶
2.3.2AC 20—107A的更新/更改
2.3.3AC 20—107B技術內容體系分析
2.3.4適用的符合性方法
2.4《咨詢通告》AC 20—107B目的和總則的修訂
2.4.1《咨詢通告》對目的的進一步明確
2.4.2總則(§5)修訂內容
2.5復合材料飛機結構設計準則
2.5.1民用飛機結構完整性
2.5.2復合材料飛機結構設計準則
2.5.3避免災難性破壞的設計考慮和符合性證明
第3章材料和制造研發(fā)
3.1民機用復合材料
3.1.1民機用復合材料研發(fā)
3.1.2民機用復合材料性能指標要求
3.1.3民機用復合材料現(xiàn)狀
3.2材料和制造研發(fā)的目的、依據規(guī)章和基本程序
3.2.1材料和制造研發(fā)的目的
3.2.2材料和制造研發(fā)依據規(guī)章
3.2.3材料和制造研發(fā)基本程序
3.3材料和制造工藝內容分析
3.3.1材料和制造方法條款中復合材料應用
3.3.2材料和工藝控制內容分析
3.3.3制造實施內容分析
3.4復合材料和工藝合格鑒定
3.4.1復合材料和工藝合格鑒定目的和要求
3.4.2復合材料和工藝合格鑒定程序
3.4.3材料合格鑒定數(shù)據
3.4.4材料鑒定和性能等同指南——建立共享數(shù)據庫
3.5材料規(guī)范和工藝規(guī)范
3.5.1材料規(guī)范和材料質量控制
3.5.2工藝規(guī)范和工藝質量控制
3.5.3制造固化工藝與材料固化工藝一致性分析
3.5.4復合材料結構質量保證
3.6材料性能穩(wěn)定性評價方法
3.6.1材料性能穩(wěn)定性定義和評價指導
3.6.2材料性能穩(wěn)定性評價準則
3.6.3材料性能穩(wěn)定性保證體系——評價基礎
3.6.4材料性能穩(wěn)定性評價程序
3.6.5材料性能穩(wěn)定性綜合評價
3.7復合材料和/或工藝變更等同性評定
3.7.1變更等同性評定目標
3.7.2材料和/或工藝變更的分類
3.7.3變更的合格鑒定和結構證實要求
3.7.4變更證實的符合性原理
3.7.5變更證實試驗
3.7.6變更等同性評定小結
3.8結構膠結
3.8.1結構膠結工藝技術特點
3.8.2結構膠結工藝合格鑒定
3.8.3結構膠結的質量控制
3.8.4結構膠結符合性證明
3.8.5膠層失效的處理措施
3.8.6結構膠結推廣應用技術途徑
3.9環(huán)境考慮
3.9.1環(huán)境設計準則
3.9.2環(huán)境因素的結構設計考慮
3.9.3環(huán)境因素的結構應力分析考慮
3.10結構保護
3.10.1結構保護條款
3.10.2結構保護實施
第4章結構符合性證明——靜力
4.1復合材料結構設計特點與靜強度評定要求
4.1.1復合材料結構設計特點
4.1.2結構靜強度評定要求
4.1.3結構靜強度符合性證明特點
4.2“積木式”方法
4.2.1“積木式”方法基本原理
4.2.2“積木式”方法復合材料結構研制的應用
4.2.3“積木式”方法實施要點
4.2.4“積木式”方法關鍵技術
4.2.5“積木式”方法概要小結
4.3民用飛機“積木式”驗證方法應用
4.4許用值和設計值
4.4.1材料性能確定的依據
4.4.2復合材料許用值和設計值的定義
4.4.3復合材料許用值和設計值的確定
4.5全尺寸結構靜力試驗
4.5.1結構靜力試驗技術要點
4.5.2靜力試驗件
4.5.3靜力試驗對材料和工藝變異性、沖擊損傷影響因素考慮
4.5.4靜力試驗對重復加載與環(huán)境曝露影響考慮
4.5.5靜力試驗的載荷放大系數(shù)
4.5.6結構靜強度符合性分析證明與試驗證實
第5章結構符合性證明——疲勞和損傷容限
5.1結構疲勞和損傷容限評定依據和證實方法
5.1.1結構疲勞和損傷容限評定依據
5.1.2結構疲勞和損傷容限符合性證明方法選擇指南
5.2復合材料疲勞和損傷容限特性
5.2.1復合材料疲勞特性
5.2.2復合材料損傷容限特性
5.2.3結構復合材料疲勞和損傷容限主要特點
5.3復合材料結構損傷容限原理
5.3.1損傷容限的基本要求
5.3.2損傷容限設計準則
5.3.3損傷容限評定技術體系
5.4結構損傷危害性評定和損傷類別定義
5.4.1結構損傷危害性評定要求
5.4.2外來物沖擊調查的內容和目的
5.4.3外來物沖擊環(huán)境和沖擊損傷定義
5.4.45個損傷類別定義和結構證實要求
5.4.5初始損傷假設和意外沖擊損傷設計考慮
5.4.6損傷結構剩余強度曲線和剩余強度要求
5.5損傷擴展確認和檢查間隔確定
5.5.1損傷“無擴展”“緩慢擴展”和“阻止擴展”方法設計概念
5.5.2損傷擴展特性確認
5.5.3檢查間隔確定
5.6疲勞載荷譜編制和載荷放大或壽命分散系數(shù)
5.6.1疲勞載荷譜編制
5.6.2載荷放大或壽命分散系數(shù)
5.7損傷容限驗證試驗
5.7.1損傷容限驗證試驗方案制定要求
5.7.2損傷容限“積木式”驗證試驗
5.8復合材料結構的耐久性
5.8.1耐久性要求和目標
5.8.2耐久性設計考慮與疲勞失效定義
5.8.3復合材料結構耐久性行為特點
5.8.4耐久性分析程序
5.9結構疲勞評定
5.10結構損傷容限與疲勞的聯(lián)合評定
5.11疲勞和損傷容限符合性證明的證實有效期
5.11.1背景和證實有效期定義
5.11.2證實有效期建立依據和方法
5.11.3復合材料結構疲勞和損傷容限符合性證明的證實有效期
5.12結構聲疲勞強度評定
5.12.1聲疲勞強度特點
5.12.2結構聲疲勞強度評定依據和證明方法
5.12.3聲載荷和聲載荷譜編制
第6章結構符合性證明——顫振和其他氣動彈性不穩(wěn)定性
6.1飛機結構氣動彈性穩(wěn)定性適航要求
6.1.1飛機結構氣動彈性問題
6.1.2飛機結構氣動彈性穩(wěn)定性適航審定依據
6.1.3結構氣動彈性穩(wěn)定性設計與試驗證實特點
6.2復合材料(翼面)結構氣動彈性新問題
6.2.1復合材料氣動彈性剪裁設計
6.2.2復合材料結構氣動彈性相關的關鍵性能影響因素分析
6.2.3復合材料結構氣動彈性實例
6.3結構氣動彈性穩(wěn)定性評定
6.3.1結構氣動彈性穩(wěn)定性評定方法
6.3.2結構氣動彈性穩(wěn)定性評定試驗
6.4復合材料結構氣動彈性分析和試驗
6.4.1復合材料結構氣動彈性關鍵問題
6.4.2復合材料結構氣動彈性研究工作
6.4.3復合材料翼段/舵面顫振試驗
第7章持續(xù)適航
7.1持續(xù)適航管理和支持技術特點
7.1.1持續(xù)適航管理目的和工作三要素
7.1.2持續(xù)適航支持技術特點
7.1.3持續(xù)適航文件
7.1.4持續(xù)適航責任
7.2持續(xù)適航依據
7.3維修設計
7.3.1維修程序編制(飛機維修計劃)
7.3.2結構修理手冊——結構修理設計和工藝
7.3.3異常事件損傷處置程序
7.4復合材料結構維修設計
7.4.1維修設計的關鍵問題和維修性
7.4.2結構使用維修損傷檢查
7.4.3損傷修理要求
7.4.4結構修理設計和工藝驗證
7.5團隊合作和人員培訓
7.5.1技術人員資格要求
7.5.2其他人員資格要求
版權頁:
對預期的每個主要系統(tǒng)的主要失效狀態(tài)概率要求為10—9次/飛行小時,這樣可以為由于設計和制造原因以及考慮運營使用不當因素對安全水平產生的影響留有余地,以保證飛機安全水平滿足適航標準要求的百萬飛行小時發(fā)生低于1次災難性破壞。
對于復合材料飛機結構,避免飛機災難性破壞發(fā)生必須考慮的情況,在AC 20—107B《復合材料飛機結構》中列舉如下(不限于此)。
(1)復合材料機體結構設計考慮
復合材料機體結構疲勞和損傷容限評定,依據25.571和25.573,必須表明,飛機在整個使用壽命期內,將避免由于疲勞、環(huán)境影響、制造缺陷或意外損傷而引起的災難性破壞。
損傷容限評定由識別破壞會降低飛機結構完整性的結構開始,必須完成結構損傷危害性評定,對主結構和關鍵結構以及“破損安全”結構進行分析評定。判明其破壞會導致飛機災難性破壞的主要結構元件和細節(jié)設計點。主結構是破壞會降低飛機的結構完整性,承受飛行、地面和增壓載荷的結構。關鍵結構是承載結構/元件,其完整性對保持飛機總體飛行安全至關重要,是多傳力路徑“破損安全”結構和“破損安全”止裂結構。評定工作詳細內容見AC 20—107B,8給予的指導和本書第5章結構符合性證明——疲勞和損傷容限。
(2)防火、可燃性和熱問題設計考慮
對運輸類飛機飛行中的火災問題,關鍵是使火焰不要蔓延或控制產生危險有毒物質副產品的數(shù)量。當飛行中火情蔓延至不可能接近區(qū)域時,火災會成為災難性的。若未著重考慮上述要求,則復合材料機身結構就不能起到與傳統(tǒng)金屬結構相同的作用。(AC 20—107B,11.b.(4))
(3)閃電防護設計考慮
飛機必須具有防止閃電引起的災難性后果的防護措施。(25.581(a))
飛行中的閃電防護設計考慮,分為飛機結構受到的直接效應防護和機載電源、電氣設備、電子系統(tǒng)受到的間接效應防護。
對復合材料結構,由于復合材料的電阻率極大(是鋁合金的500~1000倍),因此受雷擊后集中的電弧電流產生極大的熱量和脈沖力,復合材料受熱沖擊后性能下降,極易被擊穿,甚至出現(xiàn)結構損傷。非金屬組件的設計使閃電的后果減至最小或者具有可接受的分流措施,將產生的電流分流而不致危及飛機。(25.581(c))
復合材料結構的閃電防護設計還要考慮避免在電氣和電子系統(tǒng)線路中感應產生高電壓和電流。這些系統(tǒng)功能擾亂或失效將會影響飛機的安全運行。無閃電防護的復合材料結構遭受雷擊的后果對執(zhí)行極其關鍵功能的電氣和電子系統(tǒng),如電傳操縱飛控系統(tǒng)或發(fā)動機控制系統(tǒng),將是災難性的。(AC 20—107B,11.c.(3))
(4)影響飛行安全其他因素的設計考慮
一些影響飛行安全的因素在飛機設計中也必須考慮,如臨近系統(tǒng)的相互作用(潛在的過熱或其他與意外系統(tǒng)失效有關的危害)(AC 20—107B,8.a.(1)(a)),毗鄰發(fā)熱的飛機系統(tǒng)的復合材料結構,在最壞情況下的正常操作和系統(tǒng)失效情況下的峰值溫度(AC 20—107B,6.d),以及能引起零件超載或損傷的異常使用或操作事故等。(AC 20—107B,8.a. (1) (a))。