0086-574-87320458

Đặc tính hiệu suất và ứng dụng của bọt vật liệu lõi composite

Đặc tính hiệu suất và ứng dụng của bọt vật liệu lõi composite

Update:2020-01-11
Summary: Trong thiết kế, các yếu tố chính được xem xét đối với bản...

Trong thiết kế, các yếu tố chính được xem xét đối với bảng điều khiển là độ bền và độ cứng của vật liệu, còn đối với vật liệu lõi, yếu tố chính được xem xét là giảm trọng lượng tối đa. Vật liệu cốt lõi trong kết cấu máy bay thường là tổ ong nhôm, xốp hoặc tổ ong Cascell®. Tổ ong nhôm hoặc tổ ong Cascell® có ưu điểm là mô đun nén cao và trọng lượng nhẹ. Chúng là vật liệu cốt lõi được sử dụng rộng rãi cho các cấu trúc máy bay và thường được sử dụng với các sợi carbon/sợi thủy tinh chuẩn bị sẵn. Các cấu trúc phổ biến bao gồm mép đầu cánh, bánh lái, cửa sập bộ phận hạ cánh, thân cánh và yếm đầu cánh. Mặc dù cấu trúc bánh sandwich tổ ong có những ưu điểm vượt trội so với cấu trúc kim loại tấm kim loại về hiệu suất, nhưng các hãng hàng không vẫn đang tích cực tìm kiếm vật liệu thay thế vì vật liệu bánh sandwich tổ ong đòi hỏi chi phí bảo trì và sửa chữa cao trong quá trình sử dụng.

Trong một số trường hợp, nếu bảng điều khiển xảy ra các vết nứt và lỗ rỗng, nước và hơi nước có thể dễ dàng xâm nhập vào tổ ong. Ở nhiệt độ thấp, nước đi vào lỗ chân lông của tổ ong sẽ phồng lên sau khi bị đóng băng, điều này sẽ phá hủy sự kết dính của các tế bào tổ ong liền kề, làm giảm hiệu suất của cấu trúc bánh sandwich và phải được sửa chữa. Chi phí bảo trì của thành phần bánh sandwich tổ ong khiến lợi thế trọng lượng nhẹ ban đầu không còn tồn tại so với cấu trúc lõi xốp. Vì lõi xốp cứng là ô kín nên nước và hơi nước không thể xâm nhập vào lõi, giảm chi phí bảo trì và kiểm tra. Do đó, toàn bộ chi phí trọn đời của cấu trúc bánh sandwich xốp tiết kiệm hơn, mặc dù trọng lượng của bọt nặng hơn một chút hơn so với tổ ong khi đạt được khả năng cắt tương tự.

Với hàng loạt vấn đề trong việc sử dụng cấu trúc bánh sandwich tổ ong composite, các nhà nghiên cứu trong ngành hàng không vũ trụ trong và ngoài nước đã chuyển sự chú ý sang vật liệu lõi bọt polymer hiệu suất cao, chủ yếu là vật liệu bọt PMI. Trong các bộ phận kết cấu bánh sandwich, việc sử dụng lõi xốp vừa có thể giảm chi phí sản xuất vừa đóng vai trò là vật liệu kết cấu. Nếu chỉ được coi là vật liệu kết cấu, thì thiết kế cấu trúc lõi bọt và cấu trúc bánh sandwich lõi tổ ong chủ yếu gặp bất lợi về trọng lượng.