Machin ayeryen sans (dron) se yon avyon aerodynamic ki pa mande pou pèsonèl yo dwe pote. Li ka vole otomatikman ak gid adistans, epi yo ka refè oswa itilize yon fwa. Li te itilize avèk siksè nan jaden sivil pou patwouy dezas, siveyans anviwònman an, fotografi ayeryen, prevansyon dife forè, ak obsèvasyon meteyorolojik. Nan domèn militè, li te devlope nan sistèm konba sans pou rekonesans militè, repwesyon pouvwa lè, lagè elektwonik, ak entèrsèpsyon gwo twou san fon. Kòm yon nouvo kalite zam aviyasyon, li pral vin fòs la dominan nan konba lè!. Akòz lefèt ke dron sèlman gen destriksyon avyon ak pa gen okenn aksidan, devlopman yo te trè rapid. Aspè kle yo nan konsepsyon kò abèy yo se fòm estriktirèl ak seleksyon materyèl, ak yon fòm estriktirèl rezonab se yon avantou pou estrikti a abèy satisfè kondisyon konsepsyon. Avantaj ki genyen nan konsepsyon estrikti a nan yon abèy se ke li pa mande pou konsiderasyon nan andirans a fizyolojik nan moun pandan vòl, ni li mande pou konsiderasyon espesyal nan estrikti a ak materyèl pou enfiltrasyon ak kapasite anti balistik. Se sèlman konsidere pèfòmans nan estriktirèl nan abèy la kapab asire enstalasyon an nan ekipman avanse ayeryèn!
Rediksyon pwa se yon tèm etènèl nan konsepsyon kò abèy. Konpare ak Des aliminyòm ak asye, efè a inik lightweight nan materyèl fib kabòn konpoze te tou vin tandans nan endikap nan abèy ki lejè, ki vle di li ka pwolonje tan vwayaj oswa ogmante chaj misyon. Kounye a, kantite lajan an nan materyèl fib kabòn konpoze yo itilize nan avanse machin ayeryen sans nan mond lan se jeneralman 60% a 80% nan pwa a total de estrikti avyon ansyen, e menm rive nan plis pase 90%. Rediksyon nan pwa nan estrikti machin ayeryen sans ka rive jwenn 30% a 5%. Materyèl kabòn konpoze fib ka optimisé ak ki fèt dapre kondisyon yo ki fòs ak rèd nan machin ayeryen sans, satisfè karakteristik sa yo nan bòdi entegral nan konpozan tankou karlèl la abèy ak zèl. Rezistans nan korozyon nan matris la résine nan materyèl konpoze ka pèmèt dron yo dwe itilize nan anviwònman piman bouk pou yon tan long, fè yo fasil yo kenbe ak reparasyon
Nan pwosesis devlopman nan divès kalite estrikti abèy yo, yo te pran rekonesans inanim soti nan tout pati yo epi yo te lajman itilize, vin materyèl prensipal la nan modèl avyon anpil. Sa a jwe yon wòl enpòtan anpil nan lejè a, miniaturizasyon, ak pèfòmans-wo nan estrikti abèy. Next, ki baze sou eksperyans travay sot pase nou yo ak kondisyon sa yo fabrikasyon aktyèl nan materyèl fib kabòn konpoze, nou pral prezante teknoloji a ki lejè pou kò abèy.
Teknoloji konsepsyon nan kò konpoze materyèl abèy
1. Analiz de kabòn fib konpoze inite estriktirèl pou dron
Modèl sa a nan abèy ki dwe nan kategori a avyon ti epi yo ka kenbe tèt ak charj ki ba pandan vòl. Konsepsyon estriktirèl li yo fasilite itilize nan anpil nan lejè materyèl fib kabòn konpoze ak estrikti sandwich yo, ak fè efò pou yon estrikti kout diminye depans fabrikasyon yo.
Kò a nan modèl sa a nan abèy sitou adopte yon estrikti sandwich nomex siwo myèl, ak fòm nan estrikti debaz yo montre nan figi ki anba la a.
Sa a se estrikti sandwich ki konpoze de wo-fòs kabòn fib konpoze enteryè ak panno ekstèn ak ba-fòs materyèl debaz ki lejè, ki gen avantaj ki genyen nan pwa limyè, segondè rèd koube ak fòs, fò kapasite anti enstabilite, rezistans fatig, absòpsyon son ak reparasyon chalè. Panno yo anwo ak pi ba pote prensipal la rupture ak konpresiv ensiste, pandan y ap materyèl la debaz sitou pote sizayman estrès. Se materyèl la debaz itilize fè panno yo anwo ak pi ba nan yon eleman entegral: panèl la mens pa pliye lè sibi segondè estrès rupture, epi li se fòs la taye lenn transmèt soti nan panèl la nan panèl la enteryè, ki ka pèmèt panèl la ak nwayo fonksyone kòm yon antye, konplètman reyalize gwo fòs la ak karakteristik k ap fèt nan kosyon nan.
Akòz bon rèd la fleksib nan estrikti a sandwich, ki ka efektivman kowòdone nivo kritik estrès li yo pou enstabilite ak nivo a estrès ki akseptab pou fòs estatik, machin ayeryen sans ka fèt ki baze sou fòs estatik. Se panèl la deyò nan estrikti a sandwich abèy ki fèt tankou yon de-kouch kabòn fib twal laminated tablo, ki ka kenbe tèt ak nan-avyon charj ak zèl fòs aerodynamic. Seleksyon an nan materyèl debaz pran an kont rediksyon pwa ak pwosesis bòdi, chwazi ti selil ki ba-dansite Nomex siwo myèl; Se panèl la enteryè ki fèt tankou yon kouch twal fib kabòn, ki se trè mens ak inegal akòz enfliyans nan selil siwo myèl pandan pwosesis la bòdi. Fòs nan estatik nan-avyon sèlman konsidere kapasite a chaj-pote nan panèl la deyò, pandan y ap siwo myèl la ak panno enteryè yo fèt ki baze sou estabilite.
Chaj-pote travès yo ak mi yo nan estrikti nan kò materyèl konpoze nan machin ayeryen sans yo fèt kòm laminates konpoze, ak zo kòt yo zèl yo te fè nan laminates aviyasyon ak estrikti sandwich yo. Lè ou konsidere karakteristik yo ki nan pwosesis la bòdi an jeneral nan materyèl konpoze, po a estrikti sandwich, chaj-pote travès, mi yo, ak zo kòt zèl nan kò a avyon yo fèt tankou konpoze materyèl ko estokaj zèl sifas, se sa ki, bòdi a nan chay-pote latè, miray, ak zo kòt yo ak lyezon nan sandè yo. Sa a ka elimine bezwen pou asanble adezif nan konpozan, ki se byen efikas nan diminye pwa a nan dron, senplifye pwosesis pwodiksyon, ak amelyore bon jan kalite a nan asanble eleman.
2. Design nan kò abèy ki baze sou materyèl konpoze
Desen an nan estrikti materyèl konpoze pou machin ayeryen sans mande pou yon estrikti kout, ak eleman miltip ki fèt tankou yon estrikti antye kòm anpil ke posib, siyifikativman diminye kantite konektè ak Fastener, kidonk diminye pwa a nan estrikti a ak nimewo a nan zòn konsantrasyon estrès ki te koze pa asanble, senplifye antretyen an ak reparasyon nan estrikti a avyon; Adopte yon konsepsyon holistic estriktirèl ka senplifye relasyon transmisyon fòs la nan avyon an, fasilite transmisyon fòs rezonab, asire kontinwite nan fòs estriktirèl ak karakteristik rèd, ak fasilite ajisteman an jeneral ak amelyorasyon nan konsepsyon estriktirèl. Aplike jeneral konsepsyon estriktirèl pandan w ap pran an kont pwosesis la bòdi nan materyèl konpoze ka amelyore estrikti a
Nan pwosesis la devlopman nan yon modèl sèten nan kò abèy, nou te adopte estrikti kabòn fib konpoze pou tout eleman kò yo reyalize pi gwo presizyon. Materyèl konsepsyon ak estrikti sandwich yo, ak entegre konsèp la nan an jeneral CO geri ak ko lyezon nan tout pwosesis la konsepsyon tout antye. Kabòn fib konpoze konpoze nan modèl sa a nan abèy gen ladan sèt pati: karleng, kouvèti fuzèl, zèl, ailerons, ke vètikal, ke plat, ak sipò ke. Yo montre dyagram deskripsyon abèy la nan figi sa a.
Konplo a konsepsyon espesifik pou kabòn fib konpoze konpozan yo nan machin ayeryen sans se jan sa a
1) Estrikti a karleng se tors la nan yon abèy, yo itilize pou pote ekipman, enstale motè, ak pote chaj. Estrikti nan karleng konsiste de kat Longitudinal chaj-pote ω-travès ki gen fòm, po karleng, ak uit paralèl ranje zo kòt ranfòsman transverse, jan yo montre nan dyagram nan kwa-seksyon ki anba a. Chaj-pote gwo bout bwa a se yon konpoze estrikti plak laminated. Po a karleng adopte konpoze materyèl enteryè ak panno ekstèn, ak yon estrikti sandwich nan mitan an, ak materyèl la sandwich se nomex siwo myèl. Zo kòt yo ankadreman ranfòse yo kouch ak materyèl konpoze, epi li se materyèl la sandwich te fè nan playwoud aviyasyon. Kat travès yo ak po a yo reyini ak ki konekte pa adezif lyezon, epi li se ankadreman an kòt ranfòse itilize sipòte fòm nan kwa-rejyonal nan karleng la ak transmèt charj konsantre.
2) Kouvèti karleng
Kouvèti a karleng se yon eleman apa sou po a karleng, ak fòm nan estriktirèl nan materyèl la se menm bagay la kòm sa yo ki an po a karleng. Li se yon materyèl fib kabòn konpoze ak panno anwo ak pi ba ak yon estrikti sandwich nan mitan an, ak materyèl la sandwich se nomex siwo myèl. Epesè nan kapo a se tou menm jan ak po a nan karleng la isit la. Se kouvèti a kò ki konekte nan kò a lè l sèvi avèk menen sou boulon epi yo ka demonte repete. Se koup transvèsal la nan kouvèti a karleng yo montre nan figi a.
3) estrikti zèl
Zèl la se sifas la leve prensipal nan abèy la, simetrik sou tou de bò, ki konekte nan karleng la, ki gen charj aerodynamic ak génération fòs la leve yo mande pou mouvman abèy la. Zèl la adopte yon estrikti sandwich fib kabòn konpoze asire ase sipò fò ak pwa limyè. Ka lis senplifye ak fòm egzat ka jwenn nan mwazi fòme, kidonk amelyore efikasite nan estriktirèl, aerodynamic Elastisite ak karakteristik kontwòl nan abèy la.
Zèl la nan abèy la konsiste de po anwo ak pi ba, devan ak dèyè U ki gen fòm travès, ak 16 zo kòt Transverse, jan yo montre nan dyagram lan. Charj yo koube ak taye lenn nan zèl la yo sitou transmèt pa devan an ak dèyè U ki gen fòm travès, pandan y ap koupl la transmèt pa estrikti a ki konpoze de po yo anwo ak pi ba ak devan an ak dèyè U ki gen fòm travès. Zo kòt yo Transverse sipòte po a ak entènèt gwo bout bwa ak transmèt lokalize charj konsantre. View nan kwa-rejyonal nan zèl la yo montre nan figi a.
Po a sitou pote estrès taye lenn, ak materyèl la fòme adopte kabòn fib konpoze enteryè ak panno ekstèn, ak yon estrikti sandwich nan mitan an, ak materyèl la sandwich se nomex siwo myèl. Zo kòt yo zèl adopte yon kabòn fib konpoze sandwich estrikti, epi li se materyèl la sandwich te fè nan playwoud aviyasyon.
Avant la ak dèyè U ki gen fòm travès adopte yon pre fòme fib kabòn konpoze estrikti plak laminated. Travès yo, zo kòt yo, ak anwo ak pi ba po yo tout reyini pa lyezon, senplifye pwosesis la asanble ak evite bezwen nan louvri twou asanble pou asanble Fastener.
4) estrikti aileron
Aileron se ti nan gwosè, ak fòm li yo montre nan Figi 8.35. Pati metal yo nan arbr a wotasyon bezwen fiks andedan, se konsa se estrikti sandwich mous chwazi. Estrikti sa a konpoze de po anwo ak pi ba plen ak rijid kim an poliyiretàn ak de zo kòt zèl. Seksyon Transverse li yo montre nan figi. Se chay la sitou transmèt pa po a, ak nwayo a kim difisil jwe yon wòl sipò yo. Se po a ki fèt tankou yon panèl konpoze ak yon sèl kouch twal fib kabòn, ki ka pote tou de estrès nòmal ak estrès taye lenn anba sipò nan dans nan nwayo kim. Rib la zèl se yon tablo kouch aviyasyon, sitou itilize nan pozisyon aks la wotasyon metal.
5) Estrikti ke vètikal
Dimansyon orizontal la nan ke vètikal la se ti, epi li se estrikti a sandwich kim chwazi. Estrikti sa a dirèkteman konpoze de po anwo ak pi ba plen ak rijid kim an poliyiretàn. Se chay la sitou transmèt pa po a, ak nwayo a kim difisil jwe yon wòl sipò yo. Se po a ki fèt tankou yon panèl konpoze ak yon sèl-kouch twal fib kabòn. Avèk sipò nan dans nan nwayo kim, li ka pote tou de estrès nòmal ak estrès sizayman
6) Estrikti ke plat
Se ke a plat ki konpoze de po anwo ak pi ba, mi yo, ak 4 zo kòt zèl. Se chay la koube sitou transmèt pa po a, se chaj la taye lenn transmèt pa miray la, epi li se koupl la transmèt pa estrikti a ki konpoze de po a ak miray la. Zo kòt yo zèl sipòte sifas la zèl po ak transmèt lokalman konsantre charj fòs. Nan estrikti sa a, po a bezwen kenbe tèt ak tou de estrès nòmal ak estrès taye lenn, kidonk li se fèt tankou yon estrikti sandwich konpoze ki ka kenbe tèt ak nan-avyon estrès nòmal. Materyèl la sandwich se nomex siwo myèl. Miray la se yon estrikti sandwich konpoze, epi li se materyèl la sandwich chwazi kòm playwoud aviyasyon. Materyèl la kòt zèl se tablo aviyasyon laminated.
7) estrikti sipò ke
Ke strut se yon eleman chaj-pote ki konekte zèl la ak fen ke. Jwe wòl nan transfere tout charj soti nan zèl la ke nan zèl la. Fòm nan chaj-pote se menm jan ak yon gwo bout bwa cantilever, ki bezwen kenbe tèt ak bidirèksyonèl fòs sizayman, bidirèksyonèl moman sa a koube, ak koupl. Se poutèt sa, atèl la ke adopte kabòn fib konpoze materyèl sikilè. Sa a se tib wonn manifaktire pa detire likidasyon extrusion, ki ka pwodwi pi long ekipman tiyo ak koupe yo dapre dimansyon yo konsepsyon.
3. Design ak analiz de materyèl fib kabòn konpoze pou machin ayeryen sans
1) Analiz konsepsyon estriktirèl montre ke materyèl fib kabòn konpoze ka amelyore pèfòmans nan fatig nan estrikti. Se poutèt sa, analiz estriktirèl konsepsyon sitou konsantre sou estriktirèl analiz fòs estatik ak analiz estabilite, ak lè l sèvi avèk metòd kalkil jeni nan konsepsyon se trè efikas.
2) estriktirèl analiz estatik fòs
Analiz la fòs estatik ak kalkil nan estrikti a yo te pote soti dapre teyori a gwo bout bwa jeni. Se fòs estriktirèl kontwole pa souch ki akseptab, ak se rèd estriktirèl kontwole dapre kondisyon deformation
3) analiz estabilite po
Ka kalkil la konsepsyon estabilite nan siwo myèl sandwich estrikti po dwe te pote soti dapre metòd yo ki koresponn nan manyèl la konsepsyon materyèl konpoze. Estabilite nan po a nan estrikti sandwich mous bezwen yo dwe analize ak kalkile pa deformation ekwasyon koub ak metòd enèji
4) analiz estabilite nan chaj-pote travès
Se estrès la an jeneral kritik pou enstabilite a nan chaj-pote travès jeneralman kalkile nan fòm lan nan yon baton tansyon. Sepandan, akòz lefèt ke nan estrikti abèy, se gwo bout bwa a chaj-pote anjeneral estokaj sou po a ak sipòte pa po a, estrès la kritik pou enstabilite kalkile nan fòm lan nan yon baton Euler se relativman konsèvatif.