典型飞机复合材料防火特性及适航验证方法的研究

发布时间：2017-10-04 20:04

  本文关键词：典型飞机复合材料防火特性及适航验证方法的研究

  更多相关文章： 飞机复合材料 碳纤维 防火特性 安全性分析 适航标准

【摘要】：复合材料具有比强度高、比模量大、可设计性强、抗疲劳性能好、耐腐蚀、性能优越和便于大面积整体成型等显著优点,显示出比传统金属结构材料更优越的综合性能。其中,碳纤维环氧复合材料广泛应用于航空航天领域,但自身具有可燃性,暴露于高温或火灾条件下,将产生大量的热和烟气,其力学性能下降,这将给飞机带来毁灭性的危险。同时,国内外现行适航标准对复合材料防火特性的要求较少,因此,研究飞机复合材料的防火性能显得尤为重要。本文以轻型飞机典型复合材料—碳纤维环氧复合材料为研究对象,着重研究碳纤维环氧复合材料(碳纤维布、碳纤维预浸料、碳纤维夹层板)的防火特性,通过对材料的防火特性实验研究表明:点燃位置对材料的火焰传播速度影响较大,底部点燃时燃烧速度较快;泡沫芯材在受热过程中易形成炭层,炭层可降低火焰传播速度、增大极限氧浓度;但泡沫芯材在较低温度下就会受热分解,其点燃时间、达到HRR峰值时间、热解和放热时间均提前;当采用相同环氧体系时,织造方式对碳纤维复合材料燃烧性能影响不大;综合热重分析及热解动力学分析,在实验温度范围内,碳纤维布的热稳定性要优于碳纤维预浸料。此外,本文结合试验数据对材料的火灾安全性进行了综合分析,结果表明碳纤维布和碳纤维预浸料的火灾危险性接近,碳纤维夹层板的火灾危险性相对较大;最后,针对轻型飞机的与民航飞机的火灾危险性特点,对轻型飞机提出火势蔓延测试、热释放速率测试、燃烧、热解机理测试、烟气、毒性测试以及氧指数测试等相关适航验证测试方案。
【关键词】：飞机复合材料 碳纤维 防火特性 安全性分析 适航标准
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V250.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 课题背景11
• 1.2 碳纤维环氧复合材料概述11-12
• 1.3 环氧树脂体系概述12
• 1.4 碳纤维环氧复合材料防火特性12-14
• 1.5 国内外研究现状14-16
• 1.5.1 国外研究进展14-15
• 1.5.2 国内研究进展15-16
• 1.6 复合材料防火适航要求16-18
• 1.6.1 飞机复合材料适航标准16-17
• 1.6.2 复合材料防火适航验证试验17-18
• 1.7 本文的主要研究内容18-20
• 第2章 典型飞机复合材料防火特性试验系统20-32
• 2.1 前言20
• 2.2 实验样品20-23
• 2.3 碳纤维环氧复合材料的热稳定性研究23-26
• 2.4 碳纤维环氧复合材料的燃烧特性研究26-31
• 2.5 小结31-32
• 第3章 典型飞机复合材料防火特性研究32-48
• 3.1 前言32
• 3.2 典型飞机复合材料热稳定性分析32-39
• 3.2.1 TG分析32-35
• 3.2.2 热解动力学分析35-39
• 3.3 典型碳纤维环氧复合材料燃烧性能研究39-46
• 3.3.1 垂直水平燃烧39-40
• 3.3.2 极限氧指数40-41
• 3.3.3 锥形量热法41-46
• 3.4 小结46-48
• 第4章 典型飞机复合材料火灾危险性综合评价及适航验证测试方法48-57
• 4.1 前言48
• 4.2 复合材料防火适航复合验证48-55
• 4.2.1 火灾危险评估体系的构建48-50
• 4.2.2 系统层次分析法计算50-55
• 4.3 轻型飞机火灾风险分析55
• 4.4 轻型飞机适航验证测试方案55-56
• 4.5 小结56-57
• 结论与展望57-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨锐;陈蕾;于俊荣;王彦;诸静;胡祖明;;国产含杂环的芳香族聚酰胺纤维的热分解动力学[J];东华大学学报(自然科学版);2014年04期

2 袁军;陈小霞;刘明;;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应动力学[J];武汉工程大学学报;2013年04期

3 付强;王超;郭亮;;基于层次分析法的电缆燃烧性能综合指标评价体系[J];火灾科学;2012年04期

4 冯俊峰;蔡海宇;舒中俊;;关于铺地材料火灾危险性评价的研究[J];消防技术与产品信息;2011年12期

5 徐建中;宿磊;谢吉星;屈红强;;PVC木塑复合材料热解动力学[J];化学工程师;2010年01期

6 郝权;蒋曙光;位爱竹;吴征艳;王兰云;;锥形量热仪在火灾科学研究中的应用[J];能源技术与管理;2009年01期

7 赵泽文;蒋勇;;计算机数值模拟在火灾烟气有毒物质生成研究中的应用[J];消防技术与产品信息;2008年12期

8 陈智琴;刘洪波;何月德;陈鸯飞;;高残炭率酚醛树脂的耐热性能研究[J];工程塑料应用;2006年11期

9 沈军;谢怀勤;;航空用复合材料的研究与应用进展[J];玻璃钢/复合材料;2006年05期

10 舒中俊;徐晓楠;杨守生;王勇;;基于锥形量热仪试验的聚合物材料火灾危险评价研究[J];高分子通报;2006年05期

，

本文编号：972567