复合材料结构修理指南

先进复合材料在航空航天领域应用日益增多，在其他民用及工业应用也与日俱增。其构件的缺陷和损伤在所难免，修理技术是必需的。本书给出了复合材料结构修理的基本知识，各种典型结构各种缺陷损伤的修理方法，包括国内适用的修理用材料体系，详尽的修理工艺流程及工具和设备，修理设计及其基本内容，也给出了修理无损检测、质保安全、修理建站等相关内容。本书主要是在国内系统发展研究的基础上写出，适当参考了国内外的有关资料，具有工程应用性、指导性和通用性。

第1章 复合材料简介

1.1 复合材料及其应用

1.1.1 复合材料的分类

1.1.2 复合材料的特点

1.1.3 复合材料的航空航天应用

1.1.4 复合材料的民用发展

1.2 材料简介

1.2.1 增强纤维

1.2.2 树脂基体

1.2.3 预浸料

1.2.4 胶粘剂和其他辅助材料

1.3 工艺简介

1.3.1 成形工艺

1.3.2 机加工艺

1.4 结构设计要点

1.4.1 层压板表示法

1.4.2 设计选材

1.4.3 性能数据和许用值

1.4.4 铺层设计的一般原则

1.4.5 图样绘制和表达

1.4.6 连接设计

1.4.7 环境影响及其防护

1.4.8 耐久性和损伤容限设计

参考文献

第2章 复合材料结构修理的基础知识

2.1 缺陷、损伤及其来源

2.1.1 缺陷

2.1.2 损伤

2.2 修理的要求

2.3 修理容限

2.3.1 确定修与不修的界限

2.3.2 确定能修与不能修的界限

2.3.3 复合材料的构件缺陷/损伤验收标准

2.4 修理分类

2.4.1 厂内修理与外场修理

2.4.2 修理方法分类

2.4.3 待修制件分类

参考文献

第3章 修理用材料体系及要求

3.1 修理用材料选择的要求及原则

3.1.1 永久性修理用材料的选择

3.1.2 临时性修理用材料的选择

3.2 材料的贮存、处理和使用要求

3.2.1 室温固化层压树脂和胶粘剂

3.2.2 胶膜

3.2.3 预浸料

3.3 树脂基体

3.3.1 环氧树脂

3.3.2 双马树脂基体

3.3.3 酚醛树脂

3.4 增强材料

3.5 预浸料

3.5.1 预浸料的特点

3.5.2 预浸料的性能

3.5.3 预浸料的规格

3.6 胶粘剂

3.6.1 室温固化的双组分胶粘剂

3.6.2 中温固化胶粘剂

3.6.3 高温固化胶粘剂

3.6.4 发泡胶粘剂

3.7 蜂窝芯材

3.7.1 耐久铝蜂窝芯材

3.7.2 玻璃布蜂窝芯材

3.7.2 Nomex蜂窝芯材

3.8 工艺辅助材料

参考文献

第4章 主要修理方法及修理过程

4.1 贴补法

4.1.1 胶接共固化贴补修理

4.1.2 胶接贴补修理

4.1.3 胶接修理过程中，应特别注意的几个问题

4.2 挖补法

4.2.1 非穿透性损伤挖补修理

4.2.2 穿透性损伤挖补修理

4.3 其他方法

4.3.1 机械连接修理

4.3.2 注射树脂法

4.3.3 填充与灌注修理

4.3.4 微波修理法

4.4 一般的修理流程

4.4.1 一般结构件的修理流程图

4.4.2 复合材料结构损伤修理工艺中几道典型工序

4.5 主要修理工具与设备

4.5.1 修理用工具

4.5.2 修理设备

参考文献

第5章 典型结构的修理

5.1 层压板结构的修理

5.1.1 层压板结构常见损伤

5.1.2 层压板结构的修理方法

5.1.3 机加工参数

5.1.4 修理准备

5.1.5 层压板结构的修理

5.2 加筋板结构的修理

5.2.1 加筋板结构分层修理

5.2.2 用紧固件修理筋条脱粘

5.3 蜂窝结构的修理

5.3.1 面板表面压痕或凹坑的修理

5.3.2 蜂窝夹层结构面板-芯子脱胶修理

5.3.3 蜂窝夹层结构中面板分层损伤修理

5.3.4 非穿透损伤的蜂窝壁板修理

5.3.5 穿透损伤的蜂窝壁板修理

5.4 其他结构的修理

5.4.1 层压板结构紧固件孔损伤的修理

5.4.2 层压板边缘分层损伤修理

5.4.3 舱口盖角、边缘外表面织物层剥离损伤的修理

5.4.4 雷达罩的修理

5.4.5 其他

5.5 用复合材料技术修理金属飞机结构概述

5.5.1 复合材料补片胶接修理的关键技术及设计分析

5.5.2 基于耐久性的设计原则

5.5.3 国外典型修理实例

5.5.4 我国的研究实例之一

5.5.5 复合材料补片胶接修理技术的应用及发展前景

参考文献

第6章 修理无损检测

6.1 损伤检测与评估

6.1.1 层板结构中常见损伤与检测

6.1.2 夹层结构中常见损伤与检测

6.2 常用的损伤修理检测方法

6.2.1 目视检测

6.2.2 敲击法

6.2.3 阻抗法

6.2.4 谐振法

6.2.5 超声

6.2.6 X射线检测

6.2.7 全息干涉法无损检测

6.2.8 热图法检测

6.3 修理后的检测和跟踪检测

6.4 修理无损检测的基本要求

参考文献

第7章 修理设计

7.1 修理设计

7.1.1 层压板的修理设计

7.1.2 蜂窝夹层结构的修理设计

7.2 修理分析与计算

7.2.1 概述

7.2.2 修理分析步骤

7.2.3 修理计算

7.2.4 修理分析

7.2.5 范例

7.3 修理验证

7.3.1 概述

7.3.2 试验验证要求

7.3.3 复合材料层压板修理试验验证实例

7.3.4 复合材料蜂窝结构修理试验验证实例

参考文献

第8章 修理的质量控制与安全防护

8.1 修理站建设要点

8.1.1 概述

8.1.2 人员要求

8.1.3 材料验收、贮存及使用要求

8.1.4 厂房设施及设备要求

8.1.5 经批准的技术数据

8.1.6 质量保证系统

8.2 修理的质量控制

8.2.1 修理前的损伤检测及评估

8.2.2 修理准备的质量控制

8.2.3 修理过程控制

8.2.4 修理后的质量控制

8.2.5 记录控制

8.3 修理的环境要求

8.3.1 一般要求

8.3.2 特殊要求

8.4 修理的安全防护

8.4.1 一般要求

8.4.2 皮肤防护

8.4.3 眼睛与面部防护

8.4.4 呼吸器官防护

参考文献 2100433B

作 者：陈绍杰;曹正华;翟全胜;汪海;宋恩鹏;吴宏伟;孟繁颢;王进;袁正华;刘松平;陈萍;邵箭

责任编辑：邵箭

出版社：航空工业出版社

I S B N：7-80134-811-7

出版日期：2001年06月

项目一 认识复合材料 1

项目二 环氧树脂的固化 11

项目三 湿铺法制备复合材料层压板 22

项目四 复合材料层压板拉伸试验 33

项目五 复合材料损伤结构的胶接修理 47

项目六 金属损伤结构的复合材料胶接修理 68

项目七 蜂窝夹芯结构的制备 76

项目八 蜂窝夹芯结构的损伤修理 85

项目九 复合材料加速老化试验 103

附录A 复合材料机械加工的工具和基本参数 109

附录B 复合材料原材料相关数据 110 2100433B

第1 章　绪论 1

1. 1　复合材料在直升机上的应用 1

1. 2　复合材料修理技术的发展与现状 6

第2 章　高分子材料与复合材料简介 9

2. 1　高分子材料简介 9

2. 2　复合材料简介 18

第3 章　复合材料结构件应急抢修概述 36

3. 1　复合材料结构件常见损伤 36

3. 2　复合材料结构件应急抢修的特点与要求 39

3. 3　复合材料结构件损伤应急抢修方法 40

第4 章　应急抢修用工具及耗材 48

4. 1　应急抢修工具与设备 48

4. 2　应急抢修材料体系及其要求 56

第5 章　应急抢修过程 71

5. 1　修理的类型及需要考虑的因素 71

5. 2　复合材料抢修典型流程 72

第6 章　典型结构的应急抢修 93

6. 1　层压板结构应急抢修实例 93

6. 2　夹层结构件的应急抢修实例 107

第7 章　复合材料应急抢修的质量控制 127

7. 1　抢修准备阶段质量控制 127

7. 2　抢修过程质量控制 132

7. 3　抢修完成后的质量控制 134

Ⅶ

第8 章　应急抢修安全与防护 151

8. 1　应急抢修工具的安全保管 151

8. 2　应急抢修材料体系的安全保管 152

8. 3　应急抢修人员安全防护 156

第9 章　应急抢修的组织与实施 159

9. 1　应急抢修队伍编组与部署 159

9. 2　应急抢修的组织与实施过程 160

附录A　英美制单位与标准国际单位的换算关系 164

附录B　复合材料工程图样实践 165

附录C　复合材料修理有关名词术语 172

参考文献 180"

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本书围绕复合材料修理技术方法、工艺流程展开，全书分为九个项。，项目一和项目二主要是复合材料基础知识，包括复合材料的基本概念、组成、性能特点、应用等。项目三主要是湿铺法制备复合材料层压板的工艺方法和相关专业知识。 项目四则是复合材料层压板的性能测试方法以及机械加工方法等专业知识。项目五是关于复合材料层压板的胶接修理工艺方法，以及与此相关的必要的专业知识，包括复合材料结构损伤的主要类型、无损检测方法和一般的修理设计等专业知识。项目六主要介绍复合材料胶接修理金属损伤结构的工艺方法和相关的专业知识。项目七和项目八则是蜂窝夹芯结构的制备和损伤修理工艺方法，以及蜂窝夹芯结构的特点、损伤类型和修理设计等必要的专业知识。项目九则是关于复合材料结构老化的实验方法，通过实验了解湿热等环境因素对复合材料力学性能的影响。