小型无人飞机复合材料典型结构形式分析

全复合材料通用飞机结构形式和设计概述作者：梁旺胜张凌虎李翔来源：《科技视界》2014年第15期【摘要】目前，全复合材料飞机通常是通用飞机或小轻型飞机。

本文给出不同复合材料飞机设计采用的一些结构设计形式，对于目前全复合材料结构设计进行总结，结合目前正在进行的某国产全复合材料飞机型号的实际，分析总结目前全复合材料飞机结构的设计制造方法。

【关键词】复合材料；通用飞机；夹芯结构；低压固化；高压固化Introduction of All Composite General Aircraft in Structure Design and ProcessLIANG Wang-shengZＨＡＮＧ Ling-huＬＩ Xiang(Institute of China Aviation Industry of General Aircraft,Zhuhai Guangdong 519000,China）【Abstract】Nowadays，all composite planes are often general aircraft or small、light aircraft.In this paper ,we described the structural design formsabout different type of all composite aircraft and make a summary for them.In consideration of actual situation of native-produced composite aircraft type,the method on all composite aircraft structural design and process is summarized.【Key words】Composite material; General aircraft; Sandwich structure; HPC; LPC0引言通用航空是民航运输业的基础，在国民经济与社会发展中发挥着巨大的作用。

基于复合材料的飞机结构强度分析研究随着社会科技的不断发展，航空产业也迅速发展。

飞机是人类探索空域的代表，也是现代科技的重要成果之一。

而在飞机的设计和制造过程中，复合材料正在逐渐代替传统金属材料成为主要的结构材料。

本文将就基于复合材料的飞机结构强度分析展开论述。

一、复合材料的优势复合材料是指由两种或两种以上材料组成的具有特定性能的材料，适用于航空、汽车及其他高端技术的领域。

相比于传统金属材料，复合材料具有许多优势。

首先，复合材料比同等厚度的金属材料更轻，这使飞机的整体重量得到了降低。

其次，复合材料具有更强的耐久性、韧性和耐腐蚀性。

通过合理配方的调整，复合材料还可以获得更好的防弹能力。

此外，复合材料可以制造出更复杂、更轻巧的零部件，其中包括一些难以用传统金属材料制造的部件，这使飞机的整体性能得到了显著提升。

二、基于复合材料的飞机结构强度分析在结构设计中，强度是一个至关重要的参数。

而对于一个基于复合材料的飞机结构而言，强度分析尤为重要。

因为，复合材料的成分较为复杂、材质分布不规则，以及每一种复合材料都有其独特的性能特点和表现，因此在进行飞机结构设计的过程中，需要专门设计并根据不同复合材料的强度分析进行研究。

而在强度分析的过程中，不同复合材料表现出的性能特点也是各自独立的。

以碳纤维复合材料为例，其特点为强度高、弹性模量大、重量轻。

在制造零部件时需要注意如下几点：一是方向性问题，碳纤维的强度方向是在纺织方向中；二是层次厚度问题，应按照需要强度来制作不同层次厚度的碳纤维；三是疲劳问题。

碳纤维主要表现疲劳表现为面内疲劳问题，这种问题可以在疲劳试验机上进行模拟研究，通过不同的处理方法解决。

同时针对复合材料强度分析所面临的具体问题，我们可以根据复合材料材质的特性进行深入分析。

比如玻璃纤维复合材料在设计中需要注意循环载荷的疲劳特性，因为其材料的弹性模量是小于金属材料的，使用时需要更慎重地考虑重复载荷而造成的影响。

三、如何优化飞机结构强度？基于复合材料的飞机结构虽然具有显著的优势，但是在其制作和使用中仍面临着许多挑战。

包装世界Packaging World科学创新复合材料结构与功能及在无人机领域的应用马瑛剑中航通飞华南飞机工业有限公司摘要：随着科技的进步，近几年来，我国研发出了各种新型的材料，复合材料就是其中的一种，并且在各个领域都得到了广泛的应用。

本文内容主要关于复合材料的概述，其中叙述了复合材料的概念和分类，还包括复合材料在无人机中的应用现状，复合材料结构和功能在无人机领域中的应用以及无人机中复合材料的制作工艺。

关键词：复合材料；结构与功能；无人机在二十一世纪中，材料、能量、信息技术是现今社会的三大核心产业，由于它们的重要性，因此各个国家都高度重视这三种产业的发展现状和发展趋势。

就材料来说，它不仅仅只是社会经济的主要支撑，还是各个产业构建和发展的基础，更是国家高新技术发展的关键。

一、复合材料概述（一）合材料的概念复合材料在客观上的概念就是运用当代先进的科学设备将存在的，两种不同性质的材料组分相互优化融合在一起，进而形成一种新型材料。

在所研究的复合材料一般都满足以下几点条件：1、复合材料是一种人造的，自然界中不存在的材料，2、复合材料的组成成分必须是两种或者两种以上的材料；3、复合材料的结构具有可设计性的特点；4、复合材料需综合组合材料的优点，并且使各组合材料互补。

（二）复合材料的分类复合材料按材质分类可以分为金属材料和非金属材料，按照结构来分，又可以分为以下几种1、纤维增强材料，就是将各种纤维材料融合到基体建筑中，以此来增加基体建筑的强度；2、夹层复合材料，将不同材质和性能的夹芯材料和表面材料相互组合，常见的夹层复合材料是芯体材料轻，硬度低，表面材料与芯体材料恰恰相反，硬度高并且薄，这是在无人机中最常用的复合材料。

3、细粒复合材料，顾名思义，细粒复合就是将不同材质的材料做成细粒状，然后在融入于基体建筑中；4、混合复合材料，是由各种不同具有增强性能的材料相互混杂在一起，后融入基体建筑中，这种复合材料比单纯增强一种材料有更强的抗冲击和抗疲劳的能力。