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航空复合材料的损伤与维修在航空领域，复合材料被广泛应用于飞机的结构件和舱内装饰。
复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在航空工业中得到了广泛的应用。
与传统金属材料相比，复合材料在使用过程中更容易受到外部环境和操作方式的影响，容易受到损坏，这给航空安全带来了一定的隐患。
对航空复合材料的损伤及维修问题进行深入了解和研究，对确保航空安全和提高飞机使用效率具有重要意义。
飞机在飞行过程中，难免会受到外部环境的影响，比如气流冲击、风刮等各种因素都可能对飞机及其结构件造成损伤。
相比传统金属材料，复合材料在受力过程中表现出不同的特性。
当复合材料遭受冲击或者重载时，可能产生裂纹、破损等各种形式的损伤。
这些损伤可能因为轻微而被忽略，但长期积累下来会对飞机的结构安全性造成威胁。
对航空复合材料的损伤进行及时、有效的诊断十分重要。
针对航空复合材料的损伤检测，目前主要有几种常见的方法。
一种是目视检查法，也就是人工检查，通过人眼观察来判定复合材料是否存在明显的破损或者裂纹。
这种方法直观简便，但存在主观性较强、检测范围有限等问题。
另外一种方法是使用超声波检测技术，这种技术可以有效地检测出复合材料内部的隐伏裂纹。
还有X射线检测、激光扫描等多种检测方法都被应用于航空复合材料的损伤检测工作中。
通过这些方法，可以及时准确地发现复合材料的损伤，并做出相应的维修决策。
当航空复合材料出现损伤时，适时的维修是至关重要的。
在过去，对于复合材料的维修工作主要采用的是传统的金属材料的维修方法，如焊接、铆接等。
这些方法并不适用于复合材料，因为复合材料的特性决定了其在设计、加工、维修等方面需要采用不同的方法。
在航空复合材料的维修中，需要考虑复合材料的特性和工艺技术，选择合适的维修方法，以确保维修后的结构件能够恢复原有的性能，同时保证飞机的使用安全。
近年来，随着复合材料技术的不断发展，针对航空复合材料的维修方法也得到了迅速的发展。
目前，针对不同类型的复合材料损伤，已经出现了多种不同的维修方法。
复合材料蜂窝夹芯板低速冲击损伤研究复合材料蜂窝夹芯板是一种轻质高强度的材料，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。
然而，在实际使用过程中，复合材料蜂窝夹芯板容易受到低速冲击损伤，影响其使用寿命和安全性能。
因此，对复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤进行研究具有重要意义。
复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤机理主要包括弯曲、剪切、拉伸和压缩等多种形式。
其中，弯曲和剪切是最常见的损伤形式。
在低速冲击过程中，复合材料蜂窝夹芯板的表面会出现裂纹和凹陷，进而导致板材的强度和刚度下降。
为了研究复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤，研究人员采用了多种方法，如数值模拟、实验测试和理论分析等。
其中，数值模拟是一种有效的手段，可以预测复合材料蜂窝夹芯板在低速冲击下的损伤情况。
实验测试则可以验证数值模拟的结果，并提供更加真实的数据。
理论分析则可以深入探究复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤机理和规律。
研究表明，复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤与多种因素有关，如冲击速度、冲击角度、板材厚度、芯材类型和面板材料等。
其中，板材厚度和芯材类型是影响复合材料蜂窝夹芯板低速冲击损伤的重要因素。
较厚的板材和高强度的芯材可以提高复合材料蜂窝夹芯板的抗冲击性能。
为了提高复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击性能，研究人员提出了多种方法，如改变芯材结构、增加面板厚度、加强面板和芯材之间的粘结等。
其中，改变芯材结构是一种有效的方法，可以通过设计不同形状和大小的蜂窝结构来提高复合材料蜂窝夹芯板的抗冲击性能。
总之，复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击损伤是一个复杂的问题，需要综合运用数值模拟、实验测试和理论分析等方法进行研究。
通过深入探究其损伤机理和规律，可以为提高复合材料蜂窝夹芯板的低速冲击性能提供理论基础和技术支持。
飞机复合材料修补技术的研究摘要：随着通用飞机复合材料市场需求的扩大，所需的修补技术也日益受到广泛关注。
本文主要介绍了通用飞机复合材料的损伤形式、复合材料修补的原则、修补方法及修补技术在复合材料中典型应用，为后续通用飞机复合材料修补技术奠定了理论基础。
关键词：复合材料；修补原则；修补方法近年随着复合材料技术的成熟以及复合材料质轻、高强、结构功能一体化、设计制造一体化以及易于成大型制品等优点，使其复合材料在通用飞机上的用量也大幅攀升，这已成为通用飞机先进性的重要技术指标之一。
通用飞机用结构复合材料制品尺寸大、成本高，在生产、运输和服役期间难免会产生缺陷或损伤，若不能及时有效的修补，恢复原结构的使用性能，则只能降级使用甚至报废。
因此，探索复合材料的修补技术尤为重要。
一、复合材料的损伤形式复合材料的使用损伤主要是在使用过程中出现的高能量或低能量的冲击损伤。
常见的损伤形式有：（1）表面损伤：这种损伤主要伤及材料的表面或近表面，如擦伤、划伤、凹陷、气泡和分层等。
（2）冲击损伤：冲击损伤又分为高能量冲击和低能量冲击，子弹、发动机碎片、鸟撞等外来物冲击以及雷击等属于高能量冲击，通常产生穿透损伤，这些损伤均目视易检；维护设施的撞击，踩踏，螺钉、轮胎碎片以及冰雹的撞击等属于低能量冲击，这类冲击造成的损伤目视不一定能够检测到。
（3）分层：如层压板分层，面板与蜂窝芯分层等。
（4）脱胶：如胶接面脱胶，层压板脱胶及面板与蜂窝芯之间脱胶等。
（5）慢性长期损伤：如疲劳裂纹等。
（6）渗水、吸潮损伤等。
每个部件按其结构重要性不同分成不同的区域，根据不同区域的应力水平、由结构试验确定的安全系数以及结构的设计类型和几何形状，确定部件损伤的可接受水平：许可损伤、可修补损伤、不可修补损伤。
损伤评估一般按损伤程度确定、损伤结果评估、可接受损伤水平的确定等几个步骤进行。
二、通用飞机用复合材料修补的原则2.1 根据受力及影响飞机安全的严重程度，分析损伤容限及剩余强度，确定是否修补或报废；2.2 修复后零件的完整性达到结构可接受的水平，可满足结构设计和强度设计的要求。
冲击损伤下航空复合材料的修复技术作者：侯建民来源：《经济技术协作信息》 2018年第25期在强度比、刚度以及性能设计方面先进复合材料占据相当明显的优势，因此在航空航天领域中复合材料的应用范围与前景相当广阔，是航空结构材料的第四种类型。
在航空结构上复合材料使用量的增加，复杂曲面儿的逐步增多以及整体成型与共固化方向的发展也可对其进行直观体现。
但是还会有不同程度的缺陷与损伤存在于复合材料当中，这要求我们必须实现对可靠性强以及重复性高的结构修复技术进行科学寻找与使用。
一、冲击损伤评估航空复合材料结构的持续适航取决于多种因素（例如分层、脱胶、纤维断裂）。
服役期间，结构损伤或由制造缺陷（例如空隙、弱界面结合）引起，或因机械载荷（例如冲击）产生，或因环境条件（例如湿度、温度）导致。
其中，冲击损伤（例如掉落的工具、服役期间的碰撞、飞鸟撞击）往往是结构完整性的致命威胁。
冲击损伤往往导致压缩强度、拉伸强度和剪切强度的大幅下降。
钝器的冲击可诱发肉眼不可见的亚表面损伤，因此，在目视检查中难以识别。
通过研究层合板在冲击载荷下的损伤扩展过程，明确定义了四种损伤状态：无损伤状态、目视不可见损伤状态（BVID)、目视可见损伤状态(VID）和穿透损伤状态。
二、无损检测技术分析l空气耦合超声检测技术优势与特征。
近些年来，空气耦合超声检测技术成为热门领域，简单便携、分辨率较高以及自动化程度较高是空气耦合超声检测技术的明显优势与特征，原位检测是该事项检测技术使用的主要范围。
现阶段航空航天新型复合材料检测工作已经逐步应用空气耦合超声检测技术，波音737机翼后缘蜂窝夹芯材料、A320副翼、波音737尾翼、黑鹰直升机旋翼等构件检测工作，都会在结合实际的同时科学使用空气耦合超声检测技术。
空气耦合超声检测技术面对的主要问题就是如何实现对接收信号强度以及信噪比制约的打破，针对新型换能器以及高效检测系统的不断深化与研究是改善上述现象的重要手段。
从换能器研发角度来说，电容型球面聚焦膜换能器是未来超声换能器发展的主要趋势与方向。
飞机复合材料结构损伤和检测维修方法分析摘要：随着经济的高速发展，我国民航制造行业已经进入自主研发阶段，航空制造水平持续提升。
在制造飞机的过程中，复合材料的应用极为广泛，应用比例也在不断扩大，这使得其维修工作也越来越重要。
基于此，本文简单讨论飞机复合材料结构常见损伤，深入探讨检测维修方法，具体涉及目视法、敲击法、注射法、涂层法等内容，希望研究内容能够给相关从业人员带来一定启发。
关键词：飞机；复合材料；损伤；检测维修引言：制造飞机所使用的复合材料，具有强度高和比刚度高等特点，能够在一定程度上减轻飞机整体的重量，还拥有破损安全性较高、抗腐蚀等优点。
复合材料在实际使用的过程当中，会出现各种各样的损伤，对其进行维修、检测非常重要，合理的检测维修不仅能够避免出现安全事故，还能满足企业发展需要。
1.飞机复合材料结构常见损伤1.1划伤复合材料结构当中划伤和凿伤是常见的损伤类型，属于线性损伤，需要工作人员对破损的长度和破损深度进行详细的检查，以此来进行有效区分。
其中划伤是因为材料和尖锐物体进行了直接接触，从而造成了一定长度和深度的线性损伤，而划伤相对于划伤来说则更加宽，也可能是相对更深程度的损伤。
1.2刻痕在复合材料结构当中刻痕属于小区域损伤，需要工作人员对损伤处进行仔细检查，从其是否穿透表层来判断是否属于刻痕损伤。
1.3分层分层和脱胶这两种情况相对来说比较相似，需要工作人员检查其复合材料的内部，确定出现损伤的位置来判断属于哪种损伤情况。
其中分层是复合材料的层合板结构当中，各个纤维层之间出现剥离破坏，而脱胶则是复合材料结构当中，蜂窝和纤维层之间出现剥离破坏。
1.4穿孔在损伤问题当中，凹坑和穿孔也是比较相似的损伤情况，需要工作人员对损伤的部位进行检查，确认破坏的深度和穿透复合材料的厚度来区分属于哪种破损情况。
1.5雷击在实际的应用当中，复合材料因受到雷击或者明火从而引起复合材料的烧蚀损伤，对这种损伤问题检查工作比较简单，只需要人工观察材料表面就可以找到损伤的位置和相应的问题。
飞机复合材料修理技术研究复合材料在飞机领域的应用范围越来越广泛，在制造和使用过程中出现了各种结构缺陷和损伤，因此对复合材料的修理和维护成为重要的研究领域。
对飞机复合材料的合理维修可以有效降低成本，提高飞机的安全系数。
主要对复合材料在飞机领域的应用进行了介绍，总结了常见的复合材料维修方法。
标签：复合材料;维修;应用一、复合材料的结构构成该机型所使用的复合材料是由玻璃纤维或由环氧树脂基体（树脂）制成的碳布组成的。
环氧树脂基体可以保护纤维，并转移分布在纤维上的载荷。
环氧树脂是一种热固性材料，一旦其形状成型，将不再改变。
纤维具有抗拉强度高的特点，但其抗压和弯曲强度较低;环氧树脂基体具有较高的抗压强度和剪切强度。
其中，固体压板（层压板）结构是由一个或多个纤维布和环氧树脂基体铺层组成的;二级胶接是用胶粘剂将预固化的复合材料零件固定的结构连接;夹层结构是由两个包围着闭孔泡沫芯的层压板组成的。
二、飞机复合材料的维修技术2.1飞机复合材料的维修准则在飞机复合材料的维修中，需要满足以下几点要求：1）满足飞机的载荷和强度要求;2）满足结构的刚性要求;3）满足耐久性要求;4）满足气动光滑性要求;5）修理后增重效应小;6）修理的时间短、成本低。
2.2飞机复合材料修理方法在飞机复合材料的修理方法中，主要包括了贴补法、挖补法、注胶法、机械连接法等方法。
按照连接形式划分，可以分为机械连接修理和胶接修理两种。
（一）胶接修理胶接修理是飞机复合材料最为常见的修理方法，在飞机复合材料中主要采用的结构形式是层合板和复合材料蜂窝夹芯结构。
在复合材料蜂窝夹芯结构的修理中主要是层合板和芯材的修理两个方面。
在复合材料修理的分类中，可以根据补片与原结构的位置分为贴补修理和挖补修理。
（1）贴补修理在贴补修理中主要是在损伤结构的外表面胶黏固定补片的修理方式，通过贴补修理可以恢复损伤构件的结构强度和刚度。
首先将损伤区域的结构清除，打磨成圆孔，也可以根据实际需求打磨成任意形状。
复合材料低速冲击损伤研究现状摘要：本文对复合材料低速冲击损伤研究现状进行了探讨。
复合材料具有轻质高强、优异的力学性能，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等工业领域。
然而在低速冲击作用下，复合材料易产生各种损伤和破坏，导致其强度和性能下降。
主要通过应用失效准则对复合材料面板损伤进行判断，最终确定了损伤材料性能对复合材料蜂窝夹芯板力学性能影响的机理。
综上，本文的研究为复合材料低速冲击损伤研究提供了新的思路和方法，也为工程实际中复合材料的设计和应用提供了指导。
关键词：复合材料；低速冲击损伤；研究现状引言：复合材料因具有轻质高强、优异的力学性能，而被广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等工业领域。
然而，在低速冲击作用下，复合材料易产生各种损伤和破坏，导致其强度和性能下降。
因此，对复合材料低速冲击损伤进行研究具有重要的应用和学术价值。
目前，国内外学者对于复合材料低速冲击损伤的研究已经取得了一定进展，但是，在低速冲击加载下，复合材料的损伤机理比较复杂，尚需深入研究。
此外，由于复合材料作为一种新型材料，其应用领域较为广泛，因此研究其低速冲击损伤机理对于其在工程实际中设计和应用具有重要意义。
一、复合材料冲击试验方法1.1试验方法分类复合材料冲击试验方法主要有：冲击测试法，拉伸测试法，压缩测试法和弯曲测试法。
冲击强度是一个用来衡量物质对撞击的抵抗能力，或判定物质的脆性与韧度的物理量[1]。
材料冲击性能测试属于动态力学测试，其吸波函数可以直接反映出材料的冲击韧度。
其中，冲击实验是一种很好的测试方法，可以用来测试材料在较低速度下的耐冲击性能。
由于其自身的结构特征，当前国内外对其耐低速撞击性能的研究主要有两种方式：一种是利用多个落锤对试样进行多次撞击，然后记录每次撞击的下坠过程；二是采用落锤式实验装置，对试样进行多次撞击，记录每次撞击的下落情况，以测试材料的低速撞击强度。
1.2试验拉伸强度公式在一定的气温、相对湿度和拉伸温度等情况下，可以要求给标准规格的哑钟形试样施以最大拉伸压力，当材料发生了被拉断的现象时，试样所受到的最大载荷P值和试样的最大横截面积（bd）之比，就是材料的最大拉伸强度：（1）因为在拉伸过程中，试样的宽度和厚度也在不断地改变中，而横截面积存有数值变化，故通常可通过试样初始的宽度来测算拉伸厚度。
冲击损伤下航空复合材料修复技术研究进展武子珺摘要:先进复合材料在航空领域的广泛应用,尤其是在主承力结构方面的应用,对复合材料维护和修理工作提出了新的、更加迫切的要求。
本文分析了冲击损伤下航空复合材料修复技术研究进展。
关键词:航空复合材料;冲击损伤;复合材料修复技术一、无损检测1.超声检测。
超声波检测,尤其是超声C扫描,速度块而且直观显示,已成为常用的复合材料检测技术的主要组成部分。
超声波检测可以检测复合材料的分层、夹杂物等多种缺陷,而且在确定材料的密度、纤维取向、弹性模量、厚度和其他特性方面也具有优势。
可检出20mmx20mm的分层缺陷,最小可检测2mm2～-5mm2的其它缺陷。
其缺点是检测效率低,针对不同的缺陷类别使用不同类型的探头,而且在检测过程中需要使用耦合剂。
2.X射线检测。
X射线检测方法在复合材料损伤检测中的经常采用。
最常用的是胶片照相法,它可以检查复合材料的孔隙和体积型缺陷,如夹杂、增强剂的分布不均等。
检测分层缺陷是X射线检测的弱项,一般只有当裂纹平面大致平行射线束时才会被发现,因此该方法只能检测样品表面通常是垂直的裂缝,这一点与超声波检测相反。
随着计算机技术的飞速发展,“x射线实时成像检测技术”已经应用于无损检测,X射线实时成像检测效率高方便实用,具有良好的发展前景。
3.计算机层析成像检测。
计算机层析照相(CT)应用于复合材料检测已有十多年的历史。
首先开展这项工作是医疗设备,复合材料和非金属材料元素与人体组织相近,医用CT非常适合测试其内部非微观的缺陷,并测量密度分布,但医用CT是不适合大尺寸、高密度的物体,如金属材料等。
4.红外热成像检测。
红外热成像检测方法特别适合用于测试复合材料和金属粘接结构的分层缺陷,特别一些不适用于水中超声C扫描检测的情况。
复合材料的红外热成像法检测层压材料具有很大的潜力,能够准确地确定层压复合材料的深度,该方法具有非接触、实时、高效、直观的特点。
使用主动红外热成像检测层状复合材料和金属板材粘接结构脱粘缺陷是完全可行的,检测结果清晰、直观、准确性和可靠型强,缺陷评估和测试速度快,效率高,测试结果可以存储在计算机磁盘中。
关于飞机复合材料损复的研究飞机用的复合材料对飞机的各种性能都有很重要的作用，复合材料的损害会对飞机有很大的影响，譬如：脱胶、蜂窝夹芯板脱层、分层、表面的氧化、表面鼓泡等等，这些问题的出现会影响飞机的正常运行。
因此修复这些问题就变的很重要了，机械连接修理、胶接修理和机械-胶混合连接，这些都是很重要的修复方式，飞机复合材料对飞机的运行安全很重要，所以，必须要好好关注这个问题。
标签：飞机复合材料；损伤；修复随者科技的进步，航天技术的飞速发展，飞机已经变成了我们很普遍的交通工具。
由于复合材料具有轻质量、高硬度、可塑性好等优点，所以成了飞机材料的必然之选。
但随着使用时间的长久和出现的小事故，使得复合材料受损，飞机上复合材料的受损是非常严重的问题，对飞机的安全有很大的影响。
飞机受损后，就得修复，科技的发展已经解决了这些问题，这将使得我们有一个更加安全、和谐的飞行环境。
1 飞机复合材料的受损分析1.1 简述飞机复合材料受损后的后果飞机是高科技产品中的姣姣者，在现在这个科技发达的时代，飞机无疑体现了它最大的价值，它的地位也早已经固定，不能更改。
但是，随着飞机使用时间的长久，或者其它的各种小意外，飞机上的复合材料就会受到各种不同的影响或者损伤，有时这些复合材料受损的部分小，甚至不能用肉眼看到，但是，绝对不能掉以轻心，因为，很多的飞机事故问题就是出现在小问题上，严重的会导致机毁人亡，轻则的也会使飞机被迫降落。
飞机是迄今为止最大的运输器械，已经被普遍运用于各种运输，因为它具有速度快、舒适、高效等优势。
在运输的时候，飞机不仅仅运输人，还有其他的贵重物品，价值都是无法估计的一个中型客机的价值就已经很高了，是国家的财产，是不能凭空产生的。
飞机复合材料的受损，是一个不可忽略的问题，因为它让飞机出事，后果就不是我们能想到的，机毁人亡的惨剧，是我们最不想看到的，所以，重视起飞机复合材料的问题就是很重要的了。
1.2 判断飞机复合材料受损的程度飞机受损伤是不可避免的，在受损伤的过程中，飞机上的复合材料就会有相应的损伤，因为不同的事件就会有不同的损伤，所以，飞机复合材料受损就会有轻重之分，这就是飞机复合材料受损的程度，在进行飞机复合材料的修复前，我们一般会对飞机进行受损程度分析的，一般情况下分为以下几个方面：（1）如果两个或多个损伤区域靠得很近，则它们应视为一个整体的损伤区域；（2）结构按其重要性不同，分成不同的结构区域，如果两个损伤分属不同的结构区域，又要按一个损伤考虑，则应按要求较高一些结构区域规定的方法进行修理；（3）如果一个损伤区域横跨两个结构区域，也要按要求较高一些的结构区域规定的方法进行修理；（4）两个相邻区域损伤修补的铺层不能重叠，如果没有特别指出，修补完成后其间必须有5mm的间隙。
2019.21科学技术创新发生强震后，引发了诸多次生灾害。
2008年汶川地震发生后引发了诸多泥石流、崩塌、滑坡，导致居民地被掩埋、交通受阻，严重影响了灾后救援，特别是出现山体滑坡后，河道将面临堵塞，变成堰塞湖，直接为整个河流带来安全问题，对所有次生灾害来说，唐家山堰塞湖情况最为严峻。
在应用遥感技术的过程中，可以在海啸、堰塞湖、泥石流、滑坡、崩塌等次生灾害进行有效监测。
震源位置地理情况将对次生灾害产生决定性影响，此时采用的监测技术也有一定差异。
在出现内陆地质现象后，容易造成堰塞湖、泥石流、滑坡和崩塌等，主要出现在丘陵与山地，滑坡很容易引发堰塞湖和泥石流[3]。
滑坡的主要类型有余震型滑坡、震后降雨型滑坡和同震型滑坡。
出现地震时，以降雨型滑坡为主，应该加强对其的动态监测，主要监测内容包括道路、河流以及居民地周围情况，否则将引起滑坡问题，造成道路损毁，最终变为堰塞湖。
常用监测技术有Lidar 测量、雷达成像以及光学成像，以雷达成像为例，能够全天候持续性进行检测，也具备三维监测功能。
四川大地震发生后，邵芸等SAR影响着重对滑坡和堰塞湖进行监测，并对灾害信息进行解译；张继贤等借助SAR 影像和光学监测、评估堰塞湖、泥石流和滑坡等；在动态监测唐家山堰塞湖时，武汉大学研究小组利用多时相遥感影像变化监测，可以提取堰塞湖水面形态变化情况，并在机载Lidar的支持下，对后堰塞湖区域地形进行准确测量，与灾前DEM 数据作出对比，便于震后地形改变进行分析，这样能够提升库容分析效果，实现对堰塞湖情况的动态监测。
深海地震将引起海啸现象，此时需要结合获得的各项参数，决定是否进行海啸预警，同时借助激光高度计、星载雷达对海平面进行检测，可以对海啸出现情况进行全方位监测。
3遥感技术的地震后的应用3.1灾区安置情况监测地震后多地已经不能再再原来的地址上重新建立了，遥感影像可以将可靠的参考依据提出出来，确保灾区重建选址能够顺利进行。
当汶川地震发生后，造成四川多县以后基础军备被破坏，站在长远发展角度来说，应该重新选址，为了科学合理确定，应该全面考虑今后城市发展趋势，也要结合在水文、地质等方面的情况。
技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS41航空复合材料修理技术研究赵建斌 王影|航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司摘要：近年来，随着RTM 成形、自动切割下料等复合材料制造技术的优化完善，复合材料整体性能质量不断提升，凭借其良好的耐腐蚀性与耐疲劳性，在航空航天领域中得到广泛应用。
但与此同时，航空复合材料修理技术体系较为落后，难以有效解决所出现各类材料缺陷损伤。
为解决这一问题，本文对常用航空复合材料修理技术开展研究，并对其未来发展趋势进行预测。
关键词：航空复合材料；修理技术；发展趋势1航空复合材料修理技术简介1.1损伤或缺陷问题检测技术在航空复合材料结构制作过程中，受到工艺水平限制，偶尔出现各类生产缺陷问题，如贫脂、压陷、分层、脱胶、角度不准、厚度超差等等。
同时，在材料使用中，由于工作环境较为复杂恶劣，受到环境因素影响，有一定可能出现裂纹、雷击损伤、划伤、分层、冲击损伤等问题，且多数损伤与缺陷问题可采取维修技术手段加以解决。
而在材料维修工作开展前，应提前对材料缺陷或损伤问题类型、具体范围进行检测确定，针对性开展材料维修工作，而常用检测技术如下。
（1）目视检测法。
部分航空复合材料损伤或缺陷问题有着明显征兆，可通过肉眼直接观察、锁定具体损伤范围、判断损伤缺陷类型。
例如在结构表面材料出现褪色现象时，表明材料在过高工作温度条件下产生过热损伤。
在结构表面分布凹坑、凹痕时，表明材料存在冲击损伤。
（2）敲击检测法。
这项检测技术主要用于检查航空复合材料是否存在分层、空隙等缺陷问题。
使用硬币等物体，持续对航空复合材料结构各部位进行敲击，如若所产生敲击声较为沉闷，表明该部位存在分层或空隙。
在敲击声较为清晰时，表明结构胶接状态良好。
（3）射线检测法。
维修人员运用射线检测法，操控红外射线仪对复合材料结构进行检测，全面掌握结构分布情况，检查航空复合材料结构是否存在胶接孔隙、蜂窝芯缺陷、配合不良、单向带铺贴不良等缺陷问题，锁定具体故障点。
Research on low energy impact damage and dynamic response of aeronautic typical composite constructionA Dissertation Submitted for the Solid Mechanics Doctor DegreeCandidate：He YanbinSupervisor：Prof. He LingfengSouth China University of TechnologyGuangzhou, China摘要复合材料具有比强度高、比刚度高、可设计性强、抗疲劳性能好等优点，广泛应用于航空航天技术、海洋工程、武器装备技术、民用建筑、交通运输和日常生活等领域。
但是，复合材料在制备、使用和维修过程中，经常会受到各种外来物的低能量冲击而导致损伤，这类撞击所形成的表面凹坑的深度通常小于0.5mm，目视很难发现；但是复合材料内部发生纤维压缩、纤维断裂、基体压缩、基体开裂等层内损伤和层间分层损伤，使得复合材料的力学性能显著下降，导致结构承载能力明显下降，严重影响飞行安全。
本文针对航空复合材料层合板、复合材料泡沫夹芯结构开展了低能量冲击试验、剩余压缩强度试验和数值研究。
本文主要研究内容包括：（1）复合材料层合板低能量冲击试验研究。
以冲击能量、冲头形状、铺层角度为变量，对四种典型铺层结构共64个试件进行低能量冲击，得到了不同冲击速度下冲击力时程曲线、位移时程曲线、应变时程曲线、冲击力位移曲线等，研究不同变量对复合材料层合板的低能量冲击损伤及结构动力响应的影响。
（2）复合材料层合板低能量冲击损伤阻抗和损伤容限试验研究。
以凹坑深度和分层损伤面积作为损伤阻抗，采用接触式深度测量方法测量凹坑深度，研究了冲击能量-凹坑深度、冲头形状-凹坑深度等关系；采用超声波C扫描对分层损伤面积进行无损检测；利用MA TLAB代码编程，通过Image-pro plus6.0像素处理法获得更加精确的分层损伤面积。
复合材料低速冲击损伤研究现状摘要：复合材料由于具有比强度高、比刚度高、优异的疲劳强度、良好的耐腐蚀性和低导热性，已广泛用于航空航天、高速列车等领域中。
但由于复合材料结构的特殊性，其抗冲击性能比较差，在制造、运行、维护和维修过程中难免会发生异物(如跑道碎屑和掉落的工具)在平面外的冲击，虽然材料表面没有明显的损伤可见，但其内部可能已经出现了分层、脱粘等形式的损伤，严重降低材料的综合性能，进而对材料的安全性有严重的影响。
本文针对近年来复合材料冲击损伤进行了综述和回顾,介绍了试验方法、模拟计算方法、层合板损伤性能表征方法。
关键词：复合材料；低速冲击；冲击损伤1.复合材料冲击试验方法目前研究复合材料低速冲击损伤大部分以落锤冲击试验来进行研究，其试验标准主要有美国复合材料协会的ASTM D7136，波音公司的SACMA SRM 2-88，中国航空工业协会的HB6739-1993等。
而运用最广泛的是ASTM D7136[1]标准，其冲头一般是半球形，被冲击式样尺寸是150mm×100mm，通过调整冲头的高度来模拟不同的低能量冲击，常见的是中心面内冲击，如图1所示。
图1 冲击示意图Fig.1 Impact test setup通过对于复合材料低速冲击的研究，许多学者得出以下结论：(1) 即使在低能量的冲击下，复合材料也极易受到横向载荷引起的内部损伤。
面外冲击会导致弯曲变形，这会在复合材料结构上引入剪切、拉伸和压缩应力，复合材料表面在目视检查中可能看起来没有发生损坏；(2) 层合板受到冲击时，内部分层只发生在相邻层纤维方向不同的界面，并且分层损伤的形状为花生壳状；(3) 冲击损伤的初始模式取决于各种因素，如材料特性、边界条件、冲头形状、试验件形状和加载条件；(4)冲击的位置不同，层合板发生的损伤模式有着很大的不同。
2.复合材料冲击损伤分析理论目前，对于复合材料在工程实际应用的受力分析，大多学者主要采用的是三维渐进损伤方法，通过这种方法可以比较清楚地了解层合板产生损伤后的应力重新分布情况以及其损伤缓慢发展的过程。
冲击损伤下航空复合材料修复技术研究进展
发表时间：2019-01-02T14:25:47.017Z 来源：《信息技术时代》2018年3期作者：李伟栋董少兵郝伟[导读] 随着科学技术的不断发展，越来越多的新型材料被制造并且应用在各行各业的发展中。
尤其是先进复合材料的出现并且在航天领域中的广泛应用，推动了中国航天事业的进一步发展
（河南省新乡市飞机场，河南新乡 453000）
摘要：随着科学技术的不断发展，越来越多的新型材料被制造并且应用在各行各业的发展中。
尤其是先进复合材料的出现并且在航天领域中的广泛应用，推动了中国航天事业的进一步发展，同时，航天事业也对复合材料的应用提出了新的要求。
在航天器材建造中，所使用的复合材料具有各向异性和非均质性的特点，这种特点使得其对于分层损伤和层间断裂十分敏感，为了减少这种损伤对于航天器材的作用发挥的影响，研究人员开始对于冲击损伤下航空复合材料修复技术进行了研究。
关键词：冲击损伤；航空复合材料；修复技术
一、冲击损伤评估
（一）冲击损伤
航天设备在进行使用的过程中，一般所处的环境都是外太空中，这样的外界环境使得在航天器材发挥作用的过程中，可能会出现众多的不可测因素，这些因素的存在会对航天器作用的正常发挥造成一定的影响，为了减少材料的因素对于航天器材的影响，航天器材制作人员在进行材料选择的过程中，一般都会选择高强度、高刚性的复合材料[1]。
但是复合材料在使用的过程中，难免会在制造、服役、维修的过程中不可避免的出现缺陷或者损伤，因此复合材料修理的难题就受到了业界的广泛关注。
航空复合材料结构损伤产生的原因或是由制造缺陷引起或是由机械载荷引起，或是由于外界环境引起，在结构损伤中，冲击损伤是对航天器材造成影响最大的。
复合材料在进行作用的发挥过程中，由于其各向异性和非均质性对于冲击及其敏感[2]。
并且复合材料冲击损伤的机理较为复杂，因此国内外专家针对复合材料的冲击损伤提出了不同的损伤机理计算模型。
这些模型的出现有助于研究人员对于航空复合材料修复的进一步研究，推动航天事业的发展与进步。
（二）损伤评估
在对复合材料进行修复时应当提前进行损伤评估，在对复合材料进行损伤评估的过程中，需要进行多方面内容的评估，但是确定修理容限是损伤评估中最为重要的核心工程。
在材料修复行业中，所讲的修理容限是指在材料发生故障时观察材料的整体性能是否发生了变化，判断材料是否还存在修理的价值。
世界上的航天部门在对复合材料进行修理的过程中一般都会采用冲击后压缩性能来对复合材料的抗冲击和冲击损伤性能进行表征。
并且将这种冲击后压缩性能作为复合材料修理容限的一种测量值，通过这种测量值对于复合材料的修理价值做出具体的评价，但是在这种评估方法的使用过程中，也有研究人员提出不应当将这种方法作为唯一的评价标准，因为损伤阻抗与损伤容限是两个不同的概念，在进行研究的过程中，不应当将这两种概念进行混淆，在这种概念的影响下，作者提出用典型铺层试样在规定的冲击条件下得到的冲击损伤破坏曲线的门槛值作为表征复合材料体系损伤容限的物理量[3]。
二、修复技术
（一）机械连接修理
机械连接修理主要是指在复合材料发生损伤时将补板材料与母体材料利用专用的铆钉或螺栓进行联合，这样的修理方法在复合材料的修理过程中由于成本较低，因此在修理过程中较为常见。
但是这种修理技术由于在材料修理过程中所使用的铆钉或螺栓密度较高，在修理处易形成二次损伤，导致材料的整体性能下降。
随着中国科技技术的不断发展，在机械连接技术的发展中也在不断融入新型制造技术，使机械连接技术向着高智能化方向进行发展[4]。
在进行修理的过程中，为了能够较为清晰的观察到复合材料的修理状况，一般会采用数据模型与实验数据相结合的方式。
飞机结构在进行连接的过程中一般都是单搭接，所以在进行修理检测的过程中会采用单相静拉伸的方法。
并且在近些年对于修复检测的实验中开始考虑到了螺钉载荷分配问题，因而将智能螺栓测试引用到了机械连接之中。
智能螺栓在进行检测的过程中，应用其内变形片的变形量输出所形成的电信号来确定在变形片上所形成的具体载荷。
（二）胶结修复技术
在航天材料的修理过程中，除了机械修理外，胶接修复技术也是较为常见的一种修复技术。
这种技术在进行应用的过程中，是通过足量的胶粘剂将复合材料补板与母体进行必要的连接，使复合材料的损伤得到修复。
胶接修复技术与机械连接修复技术相比，具有更高的实用价值，胶接技术在使用中所形成的胶接区域受力更加均匀，表面更加光滑，受到二次损伤的可能性较小。
在胶接修复技术中较为常见的就是贴补法，贴补法在进行应用的过程中，将补板贴于复合材料的损伤处，通过粘贴剂使得材料之间能够进行充分的联合，使用这种技术进行修复的航天材料，在进行使用的过程中，性能比例能够得到相应提高。
但是贴补材料在进行使用的过程中易造成修复表面不平滑现象，因此在进行使用的过程中，一般仅仅是在对气动外形要求不高的结构中进行应用。
同时这种贴补技术进行的贴补会因为受到外力的影响，发生贴补脱落的情况，因此在贴补过程中，为了避免这种情况的发生，一般都会采用贴板外张扬的方法。
除了贴补法外，挖补法也是一种修复技术，在进行挖补修复的过程中，会将复合材料的损伤处打磨成锥形再将修补材料连接到损伤区域，但是这种修复技术在使用的过程中需要高温作用以满足性能和外部结构的需求[5]。
结语：
冲击损伤下航空复合材料修复技术随着航空事业的发展，被越来越多的国家所重视，在进行修复技术的研究过程中投入了大量的资金和技术资源。
我国在航天事业的发展上已经取得了重大的成就，但是对于损伤修复技术额研发中依旧存在众多的不足，因此在航天事业的发展过程中，国家航天部应当加大对修复技术的研究力度。
参考文献
[1]韩志杰,刘振宇.航空复合材料薄壁壳体高速冲击损伤特性仿真研究[J].科技与创新,2018(09):19-21.
[2]王长越,邢素丽.冲击损伤下航空复合材料修复技术研究进展[J].玻璃钢/复合材料,2017(12):91-98.
[3]孟宪凯. 激光温喷丸强化航空轻质合金的振动模态及疲劳延寿机理[D].江苏大学,2017.
[4]郑俊. 复材损伤结构胶接修复工艺与评估方法的研究[D].南京航空航天大学,2017.
[5]贾文斌. 复合材料层合板低速冲击与双轴剩余强度分析研究[D].南京航空航天大学,2016。
