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《航空制造技术》论文模板
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2020年 第63卷 18期
刊出日期：2020-09-15
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专稿
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研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
走进科研
 
       本期封面
0 本期封面
2020 Vol. 63 (18): 0-0 [摘要] ( 35 ) HTMLNew PDF (598 KB)  ( 28 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2020 Vol. 63 (18): 1-107 [摘要] ( 61 ) HTMLNew PDF (39885 KB)  ( 363 )
       本期目录
6 本期目录
2020 Vol. 63 (18): 6-8 [摘要] ( 37 ) HTMLNew PDF (734 KB)  ( 28 )
       专稿
14 碳纤维复合材料层间增强增韧技术研究进展
卢康逸，张月义，杨小平，李刚，苏清福，高尚兵
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.014
碳纤维树脂基复合材料增韧技术的升级是先进复合材料高性能化的重要途径，已经从应用于第 2 代复合材料的热塑性塑料共混增韧树脂基体，发展成为第 3 代复合材料中的层间增强增韧技术。北京化工大学先进复合材料研究中心（Advanced Composites Center, ACC）针对复合材料层间增韧技术，分别开展纳米纤维、胶膜和颗粒 3 种方法的基础研究，突破了方法构建和增韧机理等科学问题，并实现了颗粒层间增韧方法的工程应用。总结了 ACC 团队在层间增强增韧方向的研究成果，结合国内外研究进展，对比了 3 种层间增韧技术及其多尺度增强增韧的效果，并展望了层间增韧技术的发展及应用前景。
2020 Vol. 63 (18): 14-23 [摘要] ( 263 ) HTMLNew PDF (1615 KB)  ( 615 )
       封面文章
24 基于超声导波的航空航天结构损伤诊断成像技术研究进展
郑跃滨，武湛君，雷振坤，高东岳，周凯，张佳奇，杨正岩，邹建超
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.024
超声导波损伤诊断成像技术是近年来无损检测 / 结构健康监测领域的研究热点，它能够直观反映航空航天结构上的损伤位置及严重程度。概述了超声导波诊断成像技术的一般流程，介绍了 8 种具有代表性成像算法的研究现状，包括相控阵成像、空间 – 波数滤波器成像、逆时偏移成像、时间反转成像、延迟叠加成像、基于模型成像、层析成像和概率成像，对比了这些成像算法的应用范围和优缺点，最后结合实际工业应用需求讨论了超声导波诊断成像技术面临的挑战和发展方向。
2020 Vol. 63 (18): 24-43 [摘要] ( 146 ) HTMLNew PDF (3423 KB)  ( 955 )
       论坛
46 自电阻加热对碳纤维增强PEEK 复合材料层间强度和结晶度的影响
张小辉，张绍磊，朱玉祥，王奔，段玉岗
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.046
针对热塑性复合材料自动铺放时高效加热需求，研究了采用碳纤维 PEEK 预浸丝束自电阻特性进行高效加热的方法。通过对自电阻加热对流和辐射散热数学关系分析，以及 ABAQUS 电热仿真模拟，获得了热塑性 PEEK 复合材料自电阻加热基本规律。利用设计的双压辊电极自电阻加热铺放试验装置，研究了 PEEK 复合材料的自电阻特性和自电阻加热铺放效果。研究结果表明，采用自电阻加热方式铺放成型的复合材料，其层间剪切强度随加热电功率的增大先增大后减小，当电参数为直流电压 30V、电流 3.3A 左右时达到最大值 35.6MPa；随铺放压辊压力的增大也是先增大后减小，当压辊压力为 322N 左右时达到最大值 29.5MPa。另外，预浸丝束的结晶度随温度的升高而下降，压辊压力对结晶度的影响不明显。
2020 Vol. 63 (18): 46-54 [摘要] ( 114 ) HTMLNew PDF (1362 KB)  ( 221 )
55 复合材料曲面帽形加筋壁板在内压-轴压联合载荷下的屈曲及承载性能
汪厚冰，李新祥，魏景超，雷安民，成李南
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.055
为研究碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）曲面帽形加筋壁板在内压 – 轴压联合载荷下的屈曲及承载性能，对 7 长桁、4 框的复合材料曲面帽形加筋壁板进行了试验研究。结果表明，内压能提高复合材料曲面帽形加筋壁板轴压屈曲载荷，联合载荷试验中加筋壁板破坏前无屈曲。以复合材料扁壳线性稳定性理论为基础，采用瑞利 – 里兹法和 Kirchhoff 假设得到了复合材料曲面加筋壁板在侧压、轴压、内压 – 轴压联合情况下的屈曲载荷解析表达式，并针对复合材料曲面帽形加筋壁板的结构特点和破坏模式提出一种在内压 – 轴压联合载荷下轴压破坏载荷的工程估算方法。将解析表达式和工程估算方法的计算结果与试验结果进行了对比，结果表明，解析表达式和工程估算方法与试验结果吻合，表明轴压、内压 – 轴压联合情况下的屈曲载荷解析表达式能用于屈曲载荷的预测，工程估算方法结构形式简洁，便于在复合材料曲面加筋壁板的设计中应用。
2020 Vol. 63 (18): 55-64/81 [摘要] ( 95 ) HTMLNew PDF (2459 KB)  ( 132 )
65 不同尺度片状氮化硼改性环氧树脂复合材料性能研究
郑襄丹，魏毅，刘卫平，刘万双
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.065
对比研究了 3 种不同片径微米级和一种纳米级片状氮化硼对环氧树脂流变和导热性能的影响。结果表明：加入大片径微米级氮化硼更有利于提高环氧树脂的导热性能，并使改性后环氧树脂具有较低的黏度。当加入质量分数为 30% 的微米级氮化硼 PT110 和 PT120 时，环氧树脂的导热系数可由 0.18W·m–1·K–1 提高到 1.01W·m–1·K–1 和 0.94W·m–1·K–1。相对微米级氮化硼，纳米级氮化硼对环氧树脂导热性能的提高并没有优势，且显著增加改性树脂的黏度。利用多种理论模型对不同氮化硼改性环氧树脂的导热系数进行模拟，其中，几何平均模型对改性环氧树脂导热系数的预测值与试验值较为吻合。优化后的微米级氮化硼改性环氧树脂与未改性树脂相比，具有几乎相同的固化反应温度和玻璃化转变温度，弯曲模量显著提高，但弯曲强度明显下降。
2020 Vol. 63 (18): 65-73 [摘要] ( 118 ) HTMLNew PDF (1711 KB)  ( 178 )
74 改性纳米SiO2/环氧树脂热膨胀系数及冲击强度表征
胡泊昭，袁玉环，马继文，武湛君，陈铎，孙涛
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.074
以常见的 3 种硅烷偶联剂 KH550、KH560 和 KH570 作为改性剂，对纳米 SiO2 进行改性处理。将 3 种改性纳米 SiO2 分别制备出纳米 SiO2/ 环氧树脂复合材料。对改性纳米粒子进行红外测试表征，使用动态光散射法对粒径进行表征；对于所制得的复合材料在常温环境下进行冲击强度表征以及低温环境下进行热膨胀系数表征。结果表明： 3 种偶联剂改性后的 SiO2 的平均粒径在（200±50）nm 范围之内，多分布系数 (PDI) 在 0.30±0.05 范围内，不同偶联剂改性对于复合材料冲击强度的影响差异较小，相差不超过 7.37%；而对复合材料热膨胀系数 (CTE) 的影响有差异较大。其中 SiO2 含量为 9%时，且在 –183℃时，偶联剂 KH560 对于 SiO2/ 环氧树脂复合材料体系的热膨胀系数性能改善效果最好，同等条件下 KH550 和 KH570 改性复合材料的热膨胀系数则分别提高了大约 1.19% 和 23.7%。
2020 Vol. 63 (18): 74-81 [摘要] ( 106 ) HTMLNew PDF (1251 KB)  ( 176 )
       走进科研
82 持续创新研发高效磨削技术与高端数控装备 ——走进国家高效磨削工程技术研究中心
国家高效磨削工程技术研究中心于 1998 年经科技部批准，依托湖南大学组建，专业从事高效磨削技术及装备的研发。工程中心研发团队在高效磨削基础理论、工艺技术与数控装备领域开展了长期、持续的创新研发，具有 30 多年的研究历史传承，形成了基础研究、应用开发、高档数控装备研制与市场应用的一体化格局。工程中心在历次国家工程技术研究中心验收和评估中均评为优秀。
2020 Vol. 63 (18): 82-83 [摘要] ( 55 ) HTMLNew PDF (639 KB)  ( 25 )
       研究论文
84 结构储能碳纤维复合材料设计及其在无人机上的应用
王朝阳，杨向涛，徐祥博，张金纳，朱世杰，吴海宏，仝立勇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.084
随着航空航天领域的迅速发展以及世界各国低空领域不断开放，各种无人机应用显著增多，空中环境污染问题也随之而来，各国清洁天空计划不断推进。与此同时人们对无人机本身的属性要求也越来越高，对复合材料应用提出了新的挑战。将储能电芯和超薄碳纤维复合材料相复合，制备了储能、承载一体化的结构储能碳纤维复合材料（Structural energy storage carbon fiber composite，SESCFC），对其空载和受载条件下的电化学性能进行了测试；并将其集成在自主设计的无人机机翼上，对集成后无人机的重量和续航里程进行了分析比较。结果表明：当充放电电流为 0.1A 时，SESCFC 能量密度达到了 13.2W · h/kg，功率密度达到了 119.6W/kg ；在 1200N 的载荷作用下，由于电芯正负极片间距变小，SESCFC 的能量密度提高到了 14.5W · h/kg。集成 SESCFC 后的无人机较锂电池无人机的自重减少 37.5%，续航里程增加了 20% ；较集成太阳能电池板的无人机自重减少近 20%。研究结果对于碳纤维复合材料结构 – 功能一体化设计及其在无人机设计中的应用具有指导意义和应用价值。
2020 Vol. 63 (18): 84-90/101 [摘要] ( 155 ) HTMLNew PDF (2360 KB)  ( 275 )
91 基于不同定位基准的复合材料护板容差分析研究
刘彦汝，周大，杨超，冯绍红，周欣康，谢辉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.091
先进复合材料以比重小、强度高、疲劳性能好等优点在现代飞机中得到广泛的应用，复合材料零件热成型过程中的变形和厚度控制困难，部件定位方式和容差分配的合理性在很大程度上影响着飞机部件装配的质量和效率。以某复合材料护板装配为例，研究采用两种不同的数控铣边定位方案对部件容差分配及装配协调的影响，并使用 MATLAB 软件编程计算模拟各制造公差与最终装配容差之间的数学关系，为该部件数控铣边的定位方式和铣夹设计提供依据。
2020 Vol. 63 (18): 91-94 [摘要] ( 98 ) HTMLNew PDF (875 KB)  ( 138 )
95 基于Kriging与FPA的薄壁件夹具布局设计
李诚，王仲奇，童话，田少岗
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.18.095
针对薄壁件夹具定位布局设计有限元仿真计算成本过大的情况，提出一种基于 Kriging 代理模型与花授粉算法（Flower Pollination Algorithm，FPA）的薄壁件夹具定位布局优化设计方法。以给定数目下定位元件布局为设计变量，自重作用下薄壁件应变能为优化目标；应用最优拉丁超立方采样和有限元分析生成训练样本，基于训练样本通过 Kriging 插值构建夹具定位布局优化代理模型；并应用 FPA 搜索薄壁件定位布局最优解。最后，以曲面薄壁件 “4–2–1”夹具布局优化设计作为实例，验证了所提方法的有效性。
2020 Vol. 63 (18): 95-101 [摘要] ( 94 ) HTMLNew PDF (1470 KB)  ( 146 )
  编辑部公告
22 《航空制造技术》入编中国科协《航空航天领域高质量科技期刊分级目录（2023版）》
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
22 《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
22 《航空制造技术》入选WJCI科技期刊世界影响力指数报告（2023）来源期刊
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
22 “编读往来”栏目邀您建言献策
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国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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