PPS复合材料在空空导弹导引部件承力结构件上的应用研究

发布时间：2021-11-21 23:02

　　本文以空空导弹导引部件中的承力结构件放置舱骨架作为研究对象,改进放置舱骨架的结构设计,研究PPS复合材料注塑成型工艺,成型制造PPS-GF40材料的放置舱骨架,并在空空导弹导引部件的力学环境试验条件下进行试验验证。试验结果表明,在模拟真实负载装配的情况下, PPS-GF40放置舱骨架在力学试验完成后未发生影响功能的损伤与破坏。该结果为导引部件的轻量化设计提供新的方向,为PPS复合材料在空空导弹上的应用提供工程依据。 

【文章来源】：航空兵器. 2020,27(02)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

放置舱骨架3D模型

理论上, PPS复合材料的密度为1.65～1.80 g/cm3, 铝合金材料密度为2.73 g/cm3, 对于相同体积的结构件, 使用PPS复合材料代替铝合金, 可以实现减重34%～40%。 本文研究的PPS复合材料放置舱骨架, 铝合金件的重量为612 g, PPS复合材料制品(包含螺纹镶嵌件)的重量为402 g, 实现减重34.3%。一般情况下, 放置舱骨架由铝合金3A21成型, 先将铝合金3A21机加成零件, 再通过火焰钎焊将零件焊接成型。 放置舱的正常排产交付周期约为3～4个月, 但由于焊接变形, 导致焊接后产品合格率通常约90%。

PPS是结晶性树脂, PPS制品的尖角及壁厚变化部位将产生应力集中, 并在这些部位易发生开裂、 尺寸变化、 强度(冲击强度)下降[8]。 虽然PPS复合材料对PPS的原有特性进行了改进增强, 但依然具有PPS材料的结晶性特性, 在保持放置舱骨架原有结构功能的前提下, 对结构进行优化改进: ①在不改变放置舱骨架原有结构功能的情况下, 在适当的位置增加倒圆角达到过渡圆滑, 如图3所示, 对放置舱骨架厚度变化处以及所有的角部位增加倒圆角, 在设计上消除残余应力, 改善物料流动性, 保证成型过程收缩率的一致性; ②对厚度集中区域进行局部均匀化处理, 如图4所示, 对加强筋局部结构优化, 减小最厚区域与最薄区域的厚度差, 实现整体厚度的均衡, 达到改善局部应力集中的目的, 提高注塑结构件的整体力学性能。图4 局部结构优化

【参考文献】：
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本文编号：3510424