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複合コア材フォームの性能特性と用途

複合コア材フォームの性能特性と用途

Update:2020-01-11
Summary: 設計において、パネルについては材料の強度と剛性が主に考慮され、コア材料については最大の軽量化が主に考慮されます。航...

設計において、パネルについては材料の強度と剛性が主に考慮され、コア材料については最大の軽量化が主に考慮されます。航空機構造のコア材料は通常、アルミニウム ハニカム、フォーム、または Cascell® ハニカムです。アルミニウム ハニカムまたは Cascell® ハニカムには、高い圧縮弾性率と軽量という利点があります。これらは航空機構造用のコア材料として広く使用されており、カーボン/グラスファイバープリプレグと併用されることがよくあります。一般的な構造には、翼前縁、舵、着陸装置ハッチ、翼本体、翼端フェアリングが含まれます。ハニカムサンドイッチ構造は、性能の点で金属シートメタル構造に比べて優れた利点を持っていますが、ハニカムサンドイッチ素材は使用中に多額のメンテナンスと修理コストがかかるため、航空会社は依然として代替材料を積極的に探しています。

パネルに亀裂や気孔が発生すると、ハニカム内に水や水蒸気が侵入しやすくなる場合があります。低温では、ハニカムの細孔に入った水が凍結後に膨張し、隣接するハニカムセルの接着を破壊し、サンドイッチ構造の性能が低下するため、修復する必要があります。ハニカムサンドイッチコンポーネントのメンテナンスコストにより、フォームコア構造と比較して本来の軽量の利点がなくなりました。硬質フォームコアは独立気泡であるため、水や水蒸気がコアに侵入することができず、保守点検のコストが削減されます。 したがって、フォームの重量は若干重くなりますが、フォームサンドイッチ構造のフルライフコストはより経済的です同じせん断能力に達した場合、ハニカムよりも優れています。

複合ハニカムサンドイッチ構造の使用における一連の問題により、国内外の航空宇宙産業の研究者は、高性能ポリマーフォームコア材料、主に PMI フォーム材料に注目しています。サンドイッチ構造部材では、フォームコアを使用すると、製造コストを削減できるだけでなく、構造材料としても機能します。構造材料としてのみ考慮した場合、コアフォーム構造とハニカムコアサンドイッチ構造の設計は、主に重量の点で不利になります。