航空工程材料教案复合材料结构件的认知

1、项目 （任务）学习子情境：飞机上复合材料结构件的认知授课班级授课教师地 点课时/累计审批/日期多媒体教室2/54授课周次课程类型理论课教学方法举例教学目标知 识 目 标能力（技能）目标1、 了解飞机上复合材料结构及结构件常见的损伤2、掌握复合材料结构件损伤的检测方法会用敲击法、观察法法进行损伤检测重难点及解决方法重点：复合材料结构件损伤的检测难点；复合材料结构件损伤的检测解决方法：利用视频和实训练习能力训练任务及案例玻璃钢件损伤的检测教学回顾回顾复合材料的特点及其在飞机上的应用教学过程设计：1.讲解复合材料结构的常见损伤2.讲解和合材料结构损伤的检测方法3.练习学习子情境：飞机上复合材料结构件

2、的认知一、教学回顾：回顾复合材料的特点及其在飞机上的应用。二、飞机复合材料结构件的常见损伤飞机上所用的复合材料，按其构造形式一般分为两大类：层合结构和夹芯结构。层合结构的典型形式是复合材料的层合板，它是由若干层湿铺层或预浸料铺层按照某种铺层设计以铺叠粘结的形式，经加压加温，固化而成的多层板材。夹芯结构是由上、下复合材料面板与芯材用胶粘剂粘结而成的整体结构。层合板主要用作夹芯结构的面板、整流罩、货仓地板、侧壁板、蒙皮壁板、梁腹板、肋腹板等构件。蜂窝夹芯结构主要用作雷达罩、客舱地板、各类整流罩、操纵舵面和梁腹板等。飞机复合材料结构损伤类型较多，按损伤现象分常见的损伤有：（1）脱胶 复合材料结构件的

3、粘结面，因受潮、进水以及外物碰撞、冲击出现的分离破坏。（2）分层 复合材料层合板结构的层与层之间出现的分离破坏。分层主要是受外物撞击或者受载荷作用而引起的，分层可能发生在复合材料构件的内部、边缘以及孔周边。（3）凹坑 受外物撞击复合材料构件表面出现的凹陷破坏。（4）穿孔 外物完全穿透复合材料面板，形成孔洞。（5）擦伤 （6）风蚀 飞行时飞机迎风面的构件受到气流中的尘埃、雨点等的吹蚀和磨蚀作用而产生的破坏。（7）裂纹 复合材料构件受交变载荷的作用，在基本树脂材料中出现的裂纹。（8）烧伤（9）磨损（10）夹芯损伤按损伤的原因分为冲击损伤、雷击损伤、疲劳损伤。按损伤程度分有可允许损伤、可修理损伤、不

4、可修理损伤。复合材料构件出现了损伤，就要对其损伤进行评估，以便选择修理方法、确定修理方案。损伤评估主要从评估内容（结构件的重要程度、损伤的位置、损伤的类型、损伤程度等方面）和最小检测区域原则以及相邻损伤处理原则进行综合考虑。三、飞机复合材料结构损伤的检测方法目前有效用于复合材料结构损伤的检测方法有：目视检测、敲击法、超声波、X射线、涡流、激光全息和红外线。1、目视检测法 采用此法可发现复合材料构件上的擦伤、划伤、穿孔、裂纹、撞击损伤压痕、雷击损伤、烧伤和坚固件孔损伤以及构件边缘的分层和脱胶损伤。2、敲击法 采用专用的敲击棒、敲击锤、硬币或者仪器等检测工具轻轻敲击复合材料结构表面，通过辨听敲击声音的变化来确定损伤，可用于检测分层、脱胶、树脂固化不完全和某些裂纹等损伤。3、超声波检测 可用于分层、脱胶、层间疏松、胶接气孔和疏松、孔隙含量等损伤。4、X射线检测 可检测复合材料中的夹杂物，可以有效地发现夹层板中蜂窝芯和胶粘剂充填物中的损伤和缺陷。5、涡流检测 只检测纤维能导电的树脂基复合材料的断裂损伤。6、激光全息检测 可发现复合材料结构近表面的纤维断裂、基体裂纹和分层。7、红外线照相检测法 可检测复合材料构件的脱胶、撞伤以及蜂窝夹芯结构中的