海军飞机结构腐蚀控制及强度评估PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 海军飞机易腐蚀的部位、材料和主要腐蚀类型 1

1.1.1 海军飞机腐蚀的一般规律 1

1.1.2 海军飞机易腐蚀的部位和结构形式 2

1.1.3 海军飞机易受腐蚀的材料 3

1.1.4 主要的腐蚀类型 3

1.2 腐蚀的一般机理及影响因素 14

1.2.1 腐蚀的定义 14

1.2.2 腐蚀的一般机理 15

1.2.3 腐蚀的影响因素 16

1.3 研究海军飞机结构腐蚀控制与防护的重要性 18

1.4 飞机腐蚀防护与控制及发展趋势 20

第2章 海军飞机的使用环境谱 22

2.1 地面停放环境谱的编制 22

2.1.1 选取环境要素 22

2.1.2 建立环境数据库 23

2.1.3 环境要素的筛选 23

2.1.4 编制地面停放环境谱 25

2.2 典型结构地面局部环境谱的编制 27

2.2.1 局部环境谱的定义 27

2.2.2 局部环境谱的编制 28

2.3 空中飞行环境谱的编制 30

2.3.1 空中腐蚀环境要素随高度变化规律 30

2.3.2 飞行中飞机结构的热环境 32

2.3.3 空中飞行环境谱 33

2.4 停放—飞行—停放环境谱和载荷／环境谱 33

2.4.1 停—飞—停环境谱 34

2.4.2 载荷／环境谱 34

第3章 海军飞机结构腐蚀检测与监控 37

3.1 飞机结构腐蚀的重点检查部位 37

3.2 腐蚀的检查方法 40

3.2.1 基本检测方法 40

3.2.2 无损检测方法 44

3.3 腐蚀的NDI能力评估 48

3.3.1 腐蚀度量 48

3.3.2 腐蚀试样的选择和设计 49

3.4 海军飞机结构腐蚀数据库 49

3.4.1 腐蚀数据库的建立 49

3.4.2 监控网络的建立与管理 53

第4章 含蚀孔损伤飞机结构剩余强度分析 55

4.1 含蚀孔飞机结构腐蚀容限分析方法 55

4.1.1 腐蚀容限定义 55

4.1.2 静强度腐蚀容限 56

4.1.3 疲劳寿命要求对应的腐蚀损伤容限 58

4.1.4 机翼前梁腐蚀损伤容限 60

4.2 含多蚀孔飞机机翼前梁结构剩余强度分析 60

4.2.1 计算模型与方法 60

4.2.2 不同蚀孔位置对梁剩余强度的影响 63

4.2.3 蚀孔间距对梁剩余强度的影响 66

4.2.4 蚀孔的不同排列顺序对梁剩余强度的影响 67

4.2.5 多孔蚀对飞机结构剩余强度的影响规律 71

4.3 含蚀孔飞机蒙皮搭接件结构应力变化分析 71

4.3.1 有限元计算模型 71

4.3.2 计算结果分析 72

4.3.3 含半球形蚀孔分析 74

4.3.4 含椭球形蚀孔分析 75

4.3.5 蚀孔对飞机搭接结构完整性影响分析 76

4.4 蚀孔损伤飞机结构强度评估结论 77

第5章 含多处损伤飞机结构应力强度因子有限元分析 78

5.1 MSD对飞机结构完整性的影响 78

5.2 多裂纹应力强度因子的研究方法 80

5.3 单加筋平板结构有限元分析 82

5.3.1 结构模型 82

5.3.2 有限元模型与网格的划分 83

5.3.3 材料属性 84

5.3.4 最佳组合的确定 85

5.4 含MSD双筋条加筋板结构有限元分析 87

5.4.1 研究对象与有限元模型 87

5.4.2 算法的有效性 90

5.4.3 平板MSD裂纹对SIF的影响 91

5.4.4 腐蚀对SIF的影响 92

5.4.5 铆钉与孔间干涉配合对SIF的影响 93

5.4.6 铆钉材料和直径对SIF的影响 94

5.4.7 筋条刚度及其MSD对平板裂纹SIF的影响 95

5.5 基于SIF数值结果的三筋条加筋板剩余强度计算 96

5.6 含MSD搭接件结构有限元分析 98

5.6.1 结构模型 98

5.6.2 有限元模型与网格划分 99

5.6.3 计算结果与分析 99

5.6.4 基于力学的MSD裂纹检测方法 103

5.6.5 基于SIF数值结果的含MSD搭接结构剩余强度计算 104

5.7 MSD对飞机结构应力强度因子的影响分析 105

第6章 枕垫效应对飞机腐蚀搭接件完整性的影响 107

6.1 搭接件腐蚀机理分析 108

6.2 枕垫效应数学模型 110

6.2.1 基本假设 110

6.2.2 数学模型的推导 110

6.3 有限元模型 111

6.3.1 有限元模型尺寸的确定 111

6.3.2 有限元模型枕垫应力的确定 113

6.4 多铆钉搭接件枕垫应力分析 114

6.4.1 结构模型与研究对象 114

6.4.2 有限元模型与网格的划分 114

6.4.3 应力强度因子的计算 115

6.4.4 计算结果与分析 116

6.5 搭接件枕垫应力算例分析 122

6.6 枕垫效应对搭接件完整性影响分析 125

第7章 飞机腐蚀结构疲劳全寿命工程评估 127

7.1 初始不连续状态 130

7.1.1 初始不连续状态的计算 131

7.1.2 初始不连续状态分布规律 133

7.2 飞机腐蚀结构全寿命评估 134

7.2.1 点蚀模型 136

7.2.2 缝隙腐蚀模型 144

7.2.3 剥蚀模型 146

7.3 全寿命工程评估主要结论 149

第8章 海军飞机结构腐蚀与防护 150

8.1 海军飞机结构腐蚀防护选择原则 150

8.2 防护体系 151

8.2.1 金属材料件防护体系 151

8.2.2 非金属材料件防护体系 163

8.2.3 舰载飞机防护体系 168

8.3 其他表面改性技术的选用 181

8.3.1 喷丸强化 181

8.3.2 孔挤压强化 182

8.3.3 激光表面淬火 182

8.3.4 表面扩散渗入 183

8.3.5 离子注入 184

8.3.6 微弧氧化表面处理 185

8.4 飞机防腐蚀涂料的要求和主要品种 185

8.4.1 飞机防腐蚀涂料的要求 185

8.4.2 军用飞机防腐蚀涂料的主要品种 187

8.5 飞机整机涂装 188

8.5.1 铝合金表面的阳极化处理 188

8.5.2 头道底漆的喷涂 189

8.5.3 中间底漆的喷涂 189

8.5.4 面漆的喷涂 191

第9章 海军飞机结构腐蚀修理 192

9.1 腐蚀修复的原则与要求 192

9.1.1 飞机腐蚀损伤修复的要求 192

9.1.2 腐蚀损伤修复准则和要求 192

9.1.3 飞机腐蚀损伤分类 193

9.1.4 飞机腐蚀损伤修复设计 193

9.2 腐蚀修复的一般工作程序 194

9.2.1 腐蚀区域修复前的准备 194

9.2.2 清洁被处理区域 195

9.2.3 估计腐蚀损坏状况 195

9.2.4 机械法和化学法去除腐蚀产物 195

9.2.5 修整区域的光顺和融合 201

9.2.6 修整测量 202

9.2.7 确定损伤是否彻底清除 202

9.2.8 喷丸强化和冷加工紧固件孔 202

9.2.9 制件表面抛光、清洁并干燥 204

9.2.10 恢复原有表面涂镀层 204

9.3 金属结构腐蚀修理技术 206

9.3.1 去除飞机金属结构腐蚀产物 206

9.3.2 可修理损伤的补强修理 209

9.3.3 结构腐蚀损伤的修理设计 214

9.4 复合材料结构腐蚀修补技术 215

9.4.1 修补分析 215

9.4.2 修理设计 217

9.4.3 修补材料和工艺、设备、环境条件 220

9.4.4 修补验证 221

9.4.5 战伤修理 222

9.5 某型海军飞机结构的腐蚀修复 224

9.5.1 概述 224

9.5.2 腐蚀的检验 225

9.5.3 去腐蚀产物 226

9.5.4 表面修整后无损检测 227

9.5.5 测量腐蚀深度 227

9.5.6 化学氧化处理 227

9.5.7 涂漆 229

第10章 预防海军飞机结构腐蚀的外场维护方法 230

10.1 清除飞机结构表面的污染物 230

10.1.1 飞机的冲洗 230

10.1.2 汞（水银）的去除 231

10.1.3 酸、碱的清除 231

10.1.4 燃烧产物的清除 232

10.2 飞机排水、防潮和通风 232

10.3 保持飞机涂层和密封剂的完整 233

10.3.1 保持飞机涂层的完整 233

10.3.2 保持密封剂（胶）的完整 234

10.4 加强润滑 234

10.5 保持飞机结构表面光洁 235

10.6 去除整体油箱中微生物沉积物 235

10.7 涂层的去除及返修与涂敷 237

10.7.1 飞机涂层的去除及返修 237

10.7.2 飞机蒙皮的涂层涂敷 238

第11章 微弧氧化技术在飞机结构腐蚀控制中的应用 239

11.1 微弧氧化机理 240

11.2 试件微弧氧化处理 242

11.2.1 微弧氧化设备 242

11.2.2 微弧氧化电解液 243

11.2.3 膜厚测量 243

11.2.4 膜层尺寸变化规律 243

11.3 铝合金试件微弧氧化的耐腐蚀性能 244

11.3.1 中性盐雾腐蚀试验 244

11.3.2 耐腐蚀试验结果与分析 246

11.4 光滑铝合金试件微弧氧化疲劳性能 248

11.4.1 试样尺寸与材料 248

11.4.2 拉伸试验 248

11.4.3 疲劳试验结果 249

11.5 应力集中铝合金试件微弧氧化后疲劳性能 253

11.5.1 试样尺寸与材料 253

11.5.2 试验结果 254

11.6 镁合金试件微弧氧化后的耐蚀性能 254

11.6.1 耐腐蚀试验 254

11.6.2 耐腐蚀试验现象与结果分析 256

11.7 镁合金试件微弧氧化的疲劳性能 259

11.7.1 微弧氧化对AZ91D镁合金未腐蚀件疲劳性能的影响 260

11.7.2 微弧氧化对AZ91D镁合金预腐蚀疲劳性能的影响 260

参考文献 262