How är kompositmaterial på flygplan anslutna?

9

Svar på frågan Varför används plan med nitar & inte svetsad konstruktion? beskriver varför nitar föredras för att gå med i aluminiumlegeringskomponenter. Men hur går det med kolfiberförstärkta plastkomponenter i nya flygplan?

    
uppsättning Jan Hudec 19.07.2015 23:40

2 svar

10

Idealiskt är fiberkompositerna bundna och anslutna med en halsduk . Scarf-förhållandet bestäms av förhållandet mellan fiberhållfasthet och skjuvhållfastheten hos hartset. Om din fiber tar 3000 N / mm², sänder hartset 20 N / mm² och fiberhalten är 60%, förhållandet är 1:90, så ett 1 mm tjockt kompositskikt skulle behöva förenas över 90 mm längd. I själva verket är ett sådant förhållande opraktiskt att uppnå, så skarvar används vid godkännande av certifieringsmyndigheterna. Det här är fallet för kompositglidflygplan, där du hittar både halsduk och skarvar.

I de tidiga dagarna av komprimerade flygplan sågs fiberkompositer med erfarenhet av aluminium i åtanke och behandlades med samma metoder. Därför måste Lear Fan och dess samtidiga använda nitarna i hela strukturen. Tanken var att vid rivning skulle flygplattan lättare kunna demonteras för inspektion och reparationer. Rivning av kolfiberkompositer är ganska problematisk: Du måste använda dyra titanfästare eftersom aluminiumnitar snabbt skulle korrodera vid elektrisk kontakt med de elektrokemiskt mycket ädelare kolfibrerna. Borrning och nedsänkande hål skär de mycket fibrer som du försöker ansluta, så du måste dubbla upp på väggtjocklek vad som förstörs av nitningen. Men FAA insisterade fortfarande på nitar - även strängare på paneler var nitade, när bindning skulle ha varit den mest förnuftiga lösningen.

Luftingenjörer har ett uttryck för kompositer som behandlas som metall: svart aluminium. LearFan var ren svart aluminium. Många av ingenjörerna i projektet slutade med Beech när de producerade Starship , så många av samma tekniker överfördes som väl. Åtminstone hade Starship ett skrovskal som lagts upp på en mandrill och sedan skuren höger bakom cockpitdelen för att få mandrill ut. Splitsningen av de båda skrovkropparna gjordes sedan med en avsmalnande varvfog; om du vill ha ett praktiskt sätt att göra en heltäckande halsduk.

Idag har vi en ny generation ingenjörer som långsamt accepterar att kompositstrukturerna kräver egna behandlingsmetoder. Men du kommer fortfarande hitta nitade leder även i moderna kompositstrukturer. Gamla vanor är svåra att bryta.

    
svaret ges 20.07.2015 08:50
0

Vad sägs om 'Iron Bridge'?


Källa: Wikipedia

lederna liknade vad en snickare skulle använda. Så använder man traditionell metod för ett nytt material, järn. De verkar vara likadana med kolfiber.

länk

Tidsförskjutningsvideor av 787 visar nitar för huvudskrovet.

                             
    
svaret ges 05.10.2015 00:52