西锐SR20飞机行李舱板维修及适航验证研究

【类型】学位论文

【作者】孙婷 

【关键词】 西锐SR20,维修,行李舱板,适航验证

【摘要】西锐SR20是西锐飞机设计制造公司生产的机身全复合材料的通用飞机,其行李舱板是常见的复合材料夹芯结构,在使用过程中易因遭受重物钝击而产生非穿透冲击损伤。SR20飞机的维修手册缺乏针对结构损伤的具体维修方案,其损伤的维修多属于“超手册”维修。针对“超手册”维修,国内在自主设计维修方案和维修方案的适航验证方面与欧美国家相比还有很大发展空间。基于以上问题,论文对典型的泡沫夹芯结构的非穿透式冲击损伤,针对工程上关注的阶梯式挖补胶接维修参数:“表面处理工艺”—“搭接宽度”—“附加层数”进行了“超手册”维修方案的适航验证。界面结合理论认为,“表面处理工艺”是阶梯式挖补胶接维修的重要影响因素。论文对“表面处理工艺”这一维修参数进行优化,参考西锐SR20的SMM手册中推荐的打磨目数范围,对三种手工打磨的砂纸目数:80目、120目、240目,结合Peel-ply表面进行对比分析。通过微观表征测试获取不同工艺处理下的GFRP表面微观形貌、表面自由能、表面活性官能团与化学键等表面的微观信息。接着将表征结果进行对比优化分析,结果表明120目打磨为最优化的“表面处理工艺”。“搭接宽度”和“附加层数”是阶梯式挖补胶接维修主要的几何参数,论文参考工程上常用的的“搭接宽度”0.5 in和0.25 in,“附加铺层”1层或0层,针对这两种维修几何参数的组合,论文通过采用分析/计算(MC2)方法,结合“积木式”逐级证明,选取有限元计算分析的手段,对“试样级”—“元件级”进行力学性能的仿真计算。通过将仿真计算结果进行对比分析,结果表明“搭接宽度”0.5 in和“附加层数”1层为的优化的维修几何参数。为了验证参数的有效性,论文基于实验室试验(MC4)方法,结合“积木式”逐级证明,对“试样级”—“元件级”进行力学性能试验。通过分析维修件的强度恢复率,证实了0.5 in—120目—1层这一组维修参数的有效性,形成了一组优化的维修参数,即“超手册”维修参数的适航验证过程。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】中国民用航空飞行学院

【学位授予年度】2018

【导师姓名】杨立锋;邹强