飞机复合材料结构适航复合性证明概论_PDF下载[157MB-百度云]杨乃宾

节选

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　　《飞机复合材料结构适航符合性证明概论》：　　对预期的每个主要系统的主要失效状态概率要求为10—9次／飞行小时，这样可以为由于设计和制造原因以及考虑运营使用不当因素对安全水平产生的影响留有余地，以保证飞机安全水平满足适航标准要求的百万飞行小时发生低于1次灾难性破坏。　　对于复合材料飞机结构，避免飞机灾难性破坏发生必须考虑的情况，在AC 20—107B《复合材料飞机结构》中列举如下（不限于此）。　　（1）复合材料机体结构设计考虑　　复合材料机体结构疲劳和损伤容限评定，依据25.571和25.573，必须表明，飞机在整个使用寿命期内，将避免由于疲劳、环境影响、制造缺陷或意外损伤而引起的灾难性破坏。　　损伤容限评定由识别破坏会降低飞机结构完整性的结构开始，必须完成结构损伤危害性评定，对主结构和关键结构以及“破损安全”结构进行分析评定。判明其破坏会导致飞机灾难性破坏的主要结构元件和细节设计点。主结构是破坏会降低飞机的结构完整性，承受飞行、地面和增压载荷的结构。关键结构是承载结构／元件，其完整性对保持飞机总体飞行安全至关重要，是多传力路径“破损安全”结构和“破损安全”止裂结构。评定工作详细内容见AC 20—107B，8给予的指导和《飞机复合材料结构适航符合性证明概论》第5章结构符合性证明——疲劳和损伤容限。　　（2）防火、可燃性和热问题设计考虑　　对运输类飞机飞行中的火灾问题，关键是使火焰不要蔓延或控制产生危险有毒物质副产品的数量。当飞行中火情蔓延至不可能接近区域时，火灾会成为灾难性的。若未着重考虑上述要求，则复合材料机身结构就不能起到与传统金属结构相同的作用。（AC 20—107B，11.b.（4））　　（3）闪电防护设计考虑　　飞机必须具有防止闪电引起的灾难性后果的防护措施。（25.581（a））　　飞行中的闪电防护设计考虑，分为飞机结构受到的直接效应防护和机载电源、电气设备、电子系统受到的间接效应防护。　　对复合材料结构，由于复合材料的电阻率极大（是铝合金的500～1000倍），因此受雷击后集中的电弧电流产生极大的热量和脉冲力，复合材料受热冲击后性能下降，极易被击穿，甚至出现结构损伤。非金属组件的设计使闪电的后果减至*小或者具有可接受的分流措施，将产生的电流分流而不致危及飞机。（25.581（c））　　复合材料结构的闪电防护设计还要考虑避免在电气和电子系统线路中感应产生高电压和电流。这些系统功能扰乱或失效将会影响飞机的安全运行。无闪电防护的复合材料结构遭受雷击的后果对执行极其关键功能的电气和电子系统，如电传操纵飞控系统或发动机控制系统，将是灾难性的。（AC 20—107B，11.c.（3））　　（4）影响飞行安全其他因素的设计考虑　　一些影响飞行安全的因素在飞机设计中也必须考虑，如临近系统的相互作用（潜在的过热或其他与意外系统失效有关的危害）（AC 20—107B，8.a.（1）（a）），毗邻发热的飞机系统的复合材料结构，在*坏情况下的正常操作和系统失效情况下的峰值温度（AC 20—107B，6.d），以及能引起零件超载或损伤的异常使用或操作事故等。（AC 20—107B，8.a. （1）（a））。　　……

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内容简介

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　　《飞机复合材料结构适航符合性证明概论》可以提升读者朋友们自身的知识水平。《飞机复合材料结构适航符合性证明概论》旨在系统阐述大型民用飞机复合材料（以碳纤维聚合物基复合材料为代表）的结构适航要求符合性证明，可供航空工业飞机适航审定人员，设计、材料、制造和维修保障人员，以及其他相关工程技术人员和研究人员参考，也可作为高等院校相关专业的教学参考书或教材使用。

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第1章适航概念和合格审定1.1 适航性与飞行安全1.1.1 适航性的提出和品质特征1.1.2 适航要求的安全水平1.1.3 民用飞机与军用飞机适航要求差异1.2 适航规章和型号合格审定1.2.1 适航规章1.2.2 型号合格审定1.3 符合性验证方法1.3.1 符合性验证方法概述1.3.2 符合性方法实施要点1.4 适航管理及各方责任1.4.1 适航管理主要内容和特点1.4.2 保障飞行安全相关各方责任1.4.3 设计保证系统第2章复合材料结构符合性证明总则2.1 复合材料结构符合性证明依据2.2 复合材料结构符合性证明中的新问题2.2.1 结构复合材料固有特性和力学性能表征2.2.2 复合材料结构应用特殊考虑2.2.3 复合材料结构合格审定中的新问题2.3 AC20-107B技术内容体系分析2.3.1 民用飞机复合材料结构30多年应用结晶2.3.2 AC20-107A的更新／更改2.3.3 AC20-107B技术内容体系分析2.3.4 适用的符合性方法2.4 《咨询通告》AC20-107B目的和总则的修订2.4.1 《咨询通告》对目的的进一步明确2.4.2 总则（§5）修订内容2.5 复合材料飞机结构设计准则2.5.1 民用飞机结构完整性2.5.2 复合材料飞机结构设计准则2.5.3 避免灾难性破坏的设计考虑和符合性证明第3章材料和制造研发3.1 民机用复合材料3.1.1 民机用复合材料研发3.1.2 民机用复合材料性能指标要求3.1.3 民机用复合材料现状3.2 材料和制造研发的目的、依据规章和基本程序3.2.1 材料和制造研发的目的3.2.2 材料和制造研发依据规章3.2.3 材料和制造研发基本程序3.3 材料和制造工艺内容分析3.3.1 材料和制造方法条款中复合材料应用3.3.2 材料和工艺控制内容分析3.3.3 制造实施内容分析3.4 复合材料和工艺合格鉴定3.4.1 复合材料和工艺合格鉴定目的和要求3.4.2 复合材料和工艺合格鉴定程序3.4.3 材料合格鉴定数据3.4.4 材料鉴定和性能等同指南——建立共享数据库3.5 材料规范和工艺规范3.5.1 材料规范和材料质量控制3.5.2 工艺规范和工艺质量控制3.5.3 制造固化工艺与材料固化工艺一致性分析3.5.4 复合材料结构质量保证3.6 材料性能稳定性评价方法3.6.1 材料性能稳定性定义和评价指导3.6.2 材料性能稳定性评价准则3.6.3 材料性能稳定性保证体系——评价基础3.6.4 材料性能稳定性评价程序3.6.5 材料性能稳定性综合评价3.7 复合材料和／或工艺变更等同性评定3.7.1 变更等同性评定目标3.7.2 材料和／或工艺变更的分类3.7.3 变更的合格鉴定和结构证实要求3.7.4 变更证实的符合性原理3.7.5 变更证实试验3.7.6 变更等同性评定小结3.8 结构胶结3.8.1 结构胶结工艺技术特点3.8.2 结构胶结工艺合格鉴定3.8.3 结构胶结的质量控制3.8.4 结构胶结符合性证明3.8.5 胶层失效的处理措施3.8.6 结构胶结推广应用技术途径3.9 环境考虑3.9.1 环境设计准则3.9.2 环境因素的结构设计考虑3.9.3 环境因素的结构应力分析考虑3.10 结构保护3.10.1 结构保护条款3.10.2 结构保护实施第4章结构符合性证明——静力4.1 复合材料结构设计特点与静强度评定要求4.1.1 复合材料结构设计特点4.1.2 结构静强度评定要求4.1.3 结构静强度符合性证明特点4.2 “积木式”方法4.2.1 “积木式”方法基本原理4.2.2 “积木式”方法复合材料结构研制的应用4.2.3 “积木式”方法实施要点4.2.4 “积木式”方法关键技术4.2.5 “积木式”方法概要小结4.3 民用飞机”积木式”验证方法应用4.4 许用值和设计值4.4.1 材料性能确定的依据4.4.2 复合材料许用值和设计值的定义4.4.3 复合材料许用值和设计值的确定4.5 全尺寸结构静力试验4.5.1 结构静力试验技术要点4.5.2 静力试验件4.5.3 静力试验对材料和工艺变异性、冲击损伤影响因素考虑4.5.4 静力试验对重复加载与环境曝露影响考虑4.5.5 静力试验的载荷放大系数4.5.6 结构静强度符合性分析证明与试验证实第5章结构符合性证明——疲劳和损伤容限5.1 结构疲劳和损伤容限评定依据和证实方法5.1.1 结构疲劳和损伤容限评定依据5.1.2 结构疲劳和损伤容限符合性证明方法选择指南5.2 复合材料疲劳和损伤容限特性5.2.1 复合材料疲劳特性5.2.2 复合材料损伤容限特性5.2.3 结构复合材料疲劳和损伤容限主要特点5.3 复合材料结构损伤容限原理5.3.1 损伤容限的基本要求5.3.2 损伤容限设计准则5.3.3 损伤容限评定技术体系5.4 结构损伤危害性评定和损伤类别定义5.4.1 结构损伤危害性评定要求5.4.2 外来物冲击调查的内容和目的5.4.3 外来物冲击环境和冲击损伤定义5.4.4 5个损伤类别定义和结构证实要求5.4.5 初始损伤假设和意外冲击损伤设计考虑5.4.6 损伤结构剩余强度曲线和剩余强度要求5.5 损伤扩展确认和检查间隔确定5.5.1 损伤”无扩展””缓慢扩展”和”阻止扩展”方法设计概念5.5.2 损伤扩展特性确认5.5.3 检查间隔确定5.6 疲劳载荷谱编制和载荷放大或寿命分散系数5.6.1 疲劳载荷谱编制5.6.2 载荷放大或寿命分散系数5.7 损伤容限验证试验5.7.1 损伤容限验证试验方案制定要求5.7.2 损伤容限”积木式”验证试验5.8 复合材料结构的耐久性5.8.1 耐久性要求和目标5.8.2 耐久性设计考虑与疲劳失效定义5.8.3 复合材料结构耐久性行为特点5.8.4 耐久性分析程序5.9 结构疲劳评定5.10 结构损伤容限与疲劳的联合评定5.11 疲劳和损伤容限符合性证明的证实有效期5.11.1 背景和证实有效期定义5.11.2 证实有效期建立依据和方法5.11.3 复合材料结构疲劳和损伤容限符合性证明的证实有效期5.12 结构声疲劳强度评定5.12.1 声疲劳强度特点5.12.2 结构声疲劳强度评定依据和证明方法5.12.3 声载荷和声载荷谱编制第6章结构符合性证明——颤振和其他气动弹性不稳定性6.1 飞机结构气动弹性稳定性适航要求6.1.1 飞机结构气动弹性问题6.1.2 飞机结构气动弹性稳定性适航审定依据6.1.3 结构气动弹性稳定性设计与试验证实特点6.2 复合材料（翼面）结构气动弹性新问题6.2.1 复合材料气动弹性剪裁设计6.2.2 复合材料结构气动弹性相关的关键性能影响因素分析6.2.3 复合材料结构气动弹性实例6.3 结构气动弹性稳定性评定6.3.1 结构气动弹性稳定性评定方法6.3.2 结构气动弹性稳定性评定试验6.4 复合材料结构气动弹性分析和试验6.4.1 复合材料结构气动弹性关键问题6.4.2 复合材料结构气动弹性研究工作6.4.3 复合材料翼段／舵面颤振试验第7章持续适航7.1 持续适航管理和支持技术特点7.1.1 持续适航管理目的和工作三要素7.1.2 持续适航支持技术特点7.1.3 持续适航文件7.1.4 持续适航责任7.2 持续适航依据7.3 维修设计7.3.1 维修程序编制（飞机维修计划）7.3.2 结构修理手册——结构修理设计和工艺7.3.3 异常事件损伤处置程序7.4 复合材料结构维修设计7.4.1 维修设计的关键问题和维修性7.4.2 结构使用维修损伤检查7.4.3 损伤修理要求7.4.4 结构修理设计和工艺验证7.5 团队合作和人员培训7.5.1 技术人员资格要求7.5.2 其他人员资格要求