西锐SR20飞机行李舱板维修及适航验证研究

发布时间：2020-05-08 14:59

【摘要】：西锐SR20是西锐飞机设计制造公司生产的机身全复合材料的通用飞机,其行李舱板是常见的复合材料夹芯结构,在使用过程中易因遭受重物钝击而产生非穿透冲击损伤。SR20飞机的维修手册缺乏针对结构损伤的具体维修方案,其损伤的维修多属于“超手册”维修。针对“超手册”维修,国内在自主设计维修方案和维修方案的适航验证方面与欧美国家相比还有很大发展空间。基于以上问题,论文对典型的泡沫夹芯结构的非穿透式冲击损伤,针对工程上关注的阶梯式挖补胶接维修参数:“表面处理工艺”—“搭接宽度”—“附加层数”进行了“超手册”维修方案的适航验证。界面结合理论认为,“表面处理工艺”是阶梯式挖补胶接维修的重要影响因素。论文对“表面处理工艺”这一维修参数进行优化,参考西锐SR20的SMM手册中推荐的打磨目数范围,对三种手工打磨的砂纸目数:80目、120目、240目,结合Peel-ply表面进行对比分析。通过微观表征测试获取不同工艺处理下的GFRP表面微观形貌、表面自由能、表面活性官能团与化学键等表面的微观信息。接着将表征结果进行对比优化分析,结果表明120目打磨为最优化的“表面处理工艺”。“搭接宽度”和“附加层数”是阶梯式挖补胶接维修主要的几何参数,论文参考工程上常用的的“搭接宽度”0.5 in和0.25 in,“附加铺层”1层或0层,针对这两种维修几何参数的组合,论文通过采用分析/计算(MC2)方法,结合“积木式”逐级证明,选取有限元计算分析的手段,对“试样级”—“元件级”进行力学性能的仿真计算。通过将仿真计算结果进行对比分析,结果表明“搭接宽度”0.5 in和“附加层数”1层为的优化的维修几何参数。为了验证参数的有效性,论文基于实验室试验(MC4)方法,结合“积木式”逐级证明,对“试样级”—“元件级”进行力学性能试验。通过分析维修件的强度恢复率,证实了0.5 in—120目—1层这一组维修参数的有效性,形成了一组优化的维修参数,即“超手册”维修参数的适航验证过程。
【图文】：

飞机图,飞机

第一章绪论的及意义20 是西锐飞机设计制造公司（Cirrus Design Corporation）生飞机，因其优异的飞行性、舒适性和安全性能，成为全球范机的首选机型[1]。该机型拥有先进的空气动力学特性，整机子化的小型飞机[2]。它的技术革新还体现在平面仪表板、多术，，其中最闻名遐迩的是它被称作终极保护手段的西锐机身可以在紧急情况下保障机组生命安全。多年来，西锐飞机的救 20 次飞机坠落事故[3]。

行李舱

3（b）行李舱板在后舱地板中的位置示意图图 1.2 行李舱板位置示意图夹芯结构的强度主要由面板提供，且行李舱板在使用过程中易遭受上面板的非穿透（Non-Penetrating）冲击损伤，常见的损伤形式为或凹坑（b）[10]。为了保证飞机的结构完整性及持续适航性，需要维修[11]。在 SR20 机型的 SMM 手册中，对面板的非穿透损伤有标准涉及针对该结构损伤的具体维修方案。
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V267

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