直升机货舱门的复合材料夹层结构设计

摘要

复合材料夹层结构因为重量轻,抗弯刚度和强度大等优点,所以在飞机结构上有比较广泛的应用.本文以国内某型先进直升机的货舱门为例,对复合材料夹层结构从选材、结构优化到分析,进行了系统的设计流程描述.在进行夹层结构设计的过程中，应综合所设计产品的功能性以及使用环境而适当的进行材料选用。芯子有蜂窝芯、泡沫芯、波纹板芯等，蜂窝芯最为常用。设计面板时，面板铺层至少有两个方向，和夹芯接触的铺层和最外侧铺层应该是连续的，不渗透膜(Tedlar)要贴在真空带一侧用于防水，发生在夹芯内侧的递减铺层，从该层与夹心结构接触点到第一个铺层的递减处，需要留有最少20mm的距离。蜂窝边缘和连接件边缘距离最少为1 Omm。设计芯子时，选择夹芯纵向方向(垂直于蜂格的拉开方向)平行于板内的主载荷方向，确保合适的过渡，夹芯R角最小为20mm，当角度较小时，R角问题可被忽略，不需要R角；夹芯边缘切角20°±5°，并留有最小高度1.5 mm。最后，夹层结构必须注意防潮的密封设计。