复合材料补片胶接修补剥蚀金属结构技术研究

建立了复合材料补片单面胶接修理含孔剥蚀损伤铝合金试件的三维有限元模型,分析了修理结构的应力分布情况,对中性轴偏离导致的弯曲变形及固化过程中形成的残余热应力对修理效果的影响进行了评估。结果表明,复合材料补片单面胶接修理是一种有效的修理方法,复合材料补片可以对含孔剥蚀损伤铝合金试件补强。     

复合材料胶接修理对含腐蚀损伤铝板力学性能的影响

目的研究复合材料胶接修理对含腐蚀损伤铝板静强度和疲劳寿命的影响。方法设计加工模拟铝合金腐蚀损伤的试验件,采用复合材料胶接修理技术对试验件进行修理,通过有限元分析和试验验证的方法考核该修理技术对试验件力学性能的影响。结果有限元计算结果表明,复合材料胶接修理技术能够有效缓解试验件的应力集中情况。试验件修理后与修理前的对比静强度和疲劳试验结果表明,Ⅰ型试验件的破坏载荷提升了45.9%,疲劳寿命增加了9.3倍;Ⅱ型试验件的破坏载荷提升了11.4%,疲劳寿命增加了3.6倍。结论复合材料胶接修理技术是一种高效的飞机铝合金结构腐蚀损伤修理方法。     

腐蚀损伤结构复合材料修补构型优选试验研究

设计了模拟含腐蚀损伤和机械损伤的铝合金结构复合材料修补试验件,开展了各种修补构型预腐蚀的静拉伸试验.通过对比分析,获得了腐蚀环境下最佳复合材料修补构型设计,为严酷腐蚀环境与载荷环境下海军飞机金属结构腐蚀损伤和机械损伤的复合材料修补设计提供了指导.     

金属-复合材料胶接结构老化脱黏行为研究进展

从加速老化试验方法、胶接结构老化规律研究以及界面脱黏数值模拟3个方面回顾了过去对于胶接结构老化脱黏行为的相关研究。重点介绍了模拟老化的各类人工加速试验方法,常用的针对老化加速试验的寿命评估模型,以及胶接结构老化后材料性能退化的规律研究。还介绍了采用虚拟裂纹闭合技术（VCCT）、内聚力模型（CZM）以及渐近损伤方法（PDM）模拟结构脱黏行为的研究现状。最后,对胶接结构老化脱黏行为的研究进行了总结与展望。     

先进复合材料的腐蚀及与金属偶接的相容性原则

通过总结和分析目前国内外碳纤维环氧复合材料腐蚀研究的现状,对碳纤维及其环氧复合材料的基本特点和电化学特性进行了讨论,对电偶腐蚀基本规律及理论进行初步的分析,根据电化学极化理论、腐蚀热力学及动力学理论、现代表面和界面分析技术的研究成果,综合分析碳纤维环氧复合材料对偶接金属腐蚀行为及规律的影响,探讨复合材料与金属电偶腐蚀的相容性原则。     

海军飞机结构当量加速腐蚀试验研究

分析了导致海军飞机结构腐蚀的主要因素;基于飞机地面停放环境谱,采用某型海军飞机机身背鳍角材在×框连接区模拟件,在试验室条件下分别进行当量5、10、15、20、30 a的加速腐蚀试验,并利用显微镜对试件表面涂层、金属基体材料腐蚀情况进行观察和测量.研究结果表明,结构件当量加速腐蚀与飞机外场服役的腐蚀特征一致,当量加速腐蚀试验时间与外场服役年限相匹配时,基体材料腐蚀程度相当.     

飞机用铝合金-CFRP搭接结构的电偶腐蚀预测研究

目的通过有限元仿真,预测飞机复合材料-铝合金搭接试件可能产生的腐蚀部位和腐蚀深度。方法采用动电位极化的方法,测得温度为40℃的5%NaCl溶液中铝合金和复合材料两种材料的极化曲线。以极化曲线及其拟合的电化学动力学参数作为边界条件,建立电偶腐蚀仿真模型。通过模型计算,分别得到两种材料的腐蚀预测结果,将其结果与实验室腐蚀试验结果进行对比。结果电偶试件模型预测得到的电偶电位值与实验测量得到的电偶电位值对比误差为4.2%。搭接试件的腐蚀部位为偶接处3 mm内,其腐蚀分布与搭接件电偶腐蚀模型预测的电位分布规律基本一致,腐蚀深度的预测值和腐蚀实验的实测值对比误差为12.5%。结论该研究的仿真预测结果与试验结果在一定程度上具有一致性,证明了仿真模型的正确性。     

飞机结构日历寿命及腐蚀防护研究应关注的问题

介绍了飞机寿命体系,阐述了典型飞机服役环境和飞机使用寿命情况。列举了典型飞机结构的腐蚀实例,并剖析了腐蚀失效的原因。在综合分析当前我国飞机面临的腐蚀和日历寿命主要问题的基础上,阐明腐蚀是引起飞机结构失效的主要损伤模式,也是严重影响飞机飞行安全和经济修理的主要因素,探讨了飞机结构日历寿命及腐蚀防护研究应重点关注的一些问题。     

典型飞机结构加速腐蚀试验方法研究

针对典型飞机结构的局部腐蚀环境开展了加速腐蚀环境谱及加速腐蚀试验方法研究,采用A和B两种加速腐蚀环境谱进行了对比试验。结果表明,在飞机结构加速腐蚀环境谱中采用铜加速乙酸盐雾试验,不仅具有明显的加速腐蚀作用,使试验历程大大缩短,而且能够较好地再现典型飞机结构的腐蚀损伤特征。     

飞机铝合金结构腐蚀损伤预测方法对比性研究

依据飞机LD2结构材料的加速腐蚀试验数据,提出了数据拟合、神经网络、时间序列3种腐蚀损伤预测方法,并对3种预测方法的基本原理、预测精度及预测外延性进行了对比分析。研究发现神经网络和时间序列方法预测精度较高;时间序列方法的预测外延性较好,能够以较高精度预测未来一段时期腐蚀损伤的发展趋势及损伤程度。因此,应根据研究需要选用合适的方法进行腐蚀损伤预测。     

航空高强度LY12CZ铝合金腐蚀剩余强度预测

摘要：目的研究LY12CZ铝合金在腐蚀环境下的强度退化规律。方法按ASTM标准对常温下的LY12CZ铝合金进行预腐蚀,测量腐蚀坑的深度,统计腐蚀坑数目,进行数理统计,获得其几何尺寸的分布。利用MTS880试验机进行静拉伸试验。建立腐蚀坑的物理模型,基于腐蚀坑平均特征参数和最大特征参数,利用AFGROW软件进行剩余强度预测。结果剩余强度随着腐蚀损伤加深而逐步减小。结论与实验值对比的结果证明,该方法具有应用价值。     

金属结构环境累积损伤研究进展

针对金属结构在腐蚀环境、力学载荷等因素耦合作用下的损伤问题,简要介绍了金属结构环境损伤的主要影响因素,对当前国内外金属结构累积损伤理论与模型进行了系统梳理,重点探讨了金属结构环境累积损伤研究未来发展方向。通过多层级"积木式"研究建立环境(腐蚀)损伤参量-力学性能退化关联模型,是解决金属结构环境-载荷耦合作用下损伤演变规律与机理、剩余强度/寿命评价与预测等关键问题的有效路径。     

某型直升机内部结构腐蚀防护与修理对策研究

目的针对某型机的内部结构腐蚀防护与修理开展研究,为外场提升该型机的腐蚀防护能力提供借鉴。方法针对掌握的腐蚀部位及腐蚀情况开展腐蚀原因分析,提出对策建议。结果该型机主承力框、桁条等并未出现严重腐蚀,具备良好的延寿基础。结论该型机逐步进入到老龄阶段,腐蚀呈现较快的发展趋势,需要在日后的装备使用与维护中多加关注。     

发动机黏接界面损伤破坏过程细观数值仿真

目的 揭示拉伸加载下发动机黏接界面的损伤破坏规律,以及典型参数对该损伤破坏过程的影响规律。方法 以建立的含预制宏观裂纹的硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂装药的黏接界面结构的细观有限元模型为基础,开展发生推进剂内聚损伤破坏、推进剂/衬层黏接界面损伤破坏和混合型损伤破坏的数值仿真计算,讨论不同损伤破坏形式下的裂纹扩展规律,以及推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面模量和强度、推进剂/衬层黏接界面模量和强度对损伤位置和损伤程度等的影响规律。结果 颗粒/基体黏接界面的“脱湿”是发生推进剂内聚损伤破坏时的主要损伤形式,损伤临界应变阈值约为30%。推进剂/衬层黏接界面损伤破坏时,裂纹扩展路径与预制裂纹方向一致。混合型损伤破坏包括颗粒/基体黏接界面“脱湿”、推进剂/衬层黏接界面脱黏和推进剂基体撕裂,裂纹在推进剂/衬层黏接界面发生扩展的临界应变阈值约为20%,颗粒/基体黏接界面发生“脱湿”损伤及裂纹扩展的临界应变阈值约为60%。推进剂基体强度、颗粒/基体黏接界面强度和推进剂/衬层黏接界面强度对装药黏接界面结构损伤破坏的影响更为显著,前2个参数的增大均能导致发生“脱湿”损伤的位置向推进剂/衬层黏接界面移动,...     

金县1-1水源井缓蚀阻垢剂筛选的实验研究

目的 解决金县1-1油田井下管柱腐蚀结垢问题.方法 结合金县1-1油田水源井A1W井的实际工况,运用高温高压动态腐蚀测试仪对N80钢进行模拟井筒条件实验,明确A1W井含H2S的水对N80钢的腐蚀性和结垢性.运用室内实验分别对三种缓蚀剂和五种阻垢剂的单剂进行优选,结合扫描电镜对试片表面进行微观形貌分析,筛选出合适的缓蚀剂...     

孔腐蚀损伤对LY12CZ铝合金疲劳寿命的影响研究

对Kt=3．0的LY12CZ铝合金疲劳试验件的中心孔进行加速腐蚀,经3次不同腐蚀时间后取样,用KH-7700型三维数字显微镜检测腐蚀坑,获得了包括长、宽、深、表面积和体积的三雏形貌。通过疲劳试验,获得不同腐蚀损伤下试件的S-N曲线;通过理论推导得到了孔边在不同腐蚀损伤下的有效应力集中系数。建立了腐蚀损伤量与孔边有效应力集中系数增量之间的关系,使得在已知腐蚀损伤的情况下可以更直接地获得疲劳寿命。     

涂膜耐候钢大气暴露及锈层结构的研究

涂膜JT345耐候钢在青岛、沈阳、北京等地大气环境下曝晒2年,表现出良好的耐腐蚀性能,采用电子探针、X射线衍射等对大气挂片锈层形貌、结构、组成进行了分析,发现JT345耐候钢表面锈层主要由γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4组成.改性涂层处理可加速耐候钢表面生成致密保护性锈层,该锈层中富集大量的Cr、Cu、P等.     

不同破损程度下军用车辆镀锌钢板腐蚀行为研究

目的研究军用车辆不同破损程度下的镀锌板腐蚀行为。方法以3.5%Na Cl溶液为实验介质,利用开路电位、电化学阻抗谱及动电位极化曲线技术进行研究。结果镀锌钢板的开路电位比基板低约0.3 V,镀层腐蚀速度随着破损率的增加逐渐增大,基板的腐蚀速度最低。结论镀锌层的腐蚀对破损试样基体起重要的保护作用。