工業(yè)物理應用方案 | 航空航天工業(yè)物理性能檢測

更新時間：2020-07-31 點擊次數(shù)：1495

?航空航天工業(yè)通常包括生產企業(yè)和修理企業(yè)以及獨立的或隸屬于生產企業(yè)的研究部門、設計部門、銷售部門、試驗與試飛基地和管理部門。航空航天工業(yè)生產的非航空航天產品大多數(shù)航空航天工業(yè)企業(yè)都根據(jù)本身的技術和生產條件生產一些非航空航天產品。

航空航天工業(yè)的特點：

1、航空航天工業(yè)是典型的知識與技術密集和附加產值很高的工業(yè)；

2、航空航天工業(yè)是高度精密的綜合性工業(yè)；

3、航空航天工業(yè)是軍用與民用密切結合的工業(yè)；

4、航空工業(yè)與航天工業(yè)是緊密相關，常常是結合在一起的工業(yè)；

航空航天工業(yè)產品按用途分為軍用產品和民用產品，但根據(jù)產品本身性質則分為航空航天基本產品、航空航天輔助產品和其他產品。

通用航空業(yè)迅速發(fā)展

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，通用航空越來越多應用于國民經(jīng)濟建設和人民生活中。在飛機播種、人工降水、氣象探測、航運交通等多個方面，通用航空都發(fā)揮著巨大作用。航空飛行器不斷地朝著高安全、長壽命、高可靠、經(jīng)濟性和環(huán)保性方向發(fā)展，促進了飛機結構設計不斷優(yōu)化、新材料開發(fā)以及新的制造工藝大量應用。

航空新材料大量應用

航空材料是制造飛機（包括飛行器）、航空發(fā)動機及其附件、儀表及隨機設備等所用材料的總稱，通常包括金屬材料(結構鋼、不銹鋼、高溫合金、有色金屬及合金等）、有機高分子材料(橡膠、塑料、透明材料、涂料等）和復合材料。

近幾十年來,新型航空材料及先進工藝發(fā)展很快，如高強度鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、復合材料、隱身材料、粉末高溫合金制造技術等，為第四代、第五代飛機的發(fā)展提供了物質保障。航空發(fā)展史證明,航空材料的每次重大突破，都會促進航空技術產生飛躍式的發(fā)展;航空材料不僅是航空事業(yè)發(fā)展的物質基礎，也是航空事業(yè)發(fā)展的技術支撐。

為什么嚴格執(zhí)行質量檢測？

航空航天產品科技含量*，結構設計精密復雜，每一個合格的航空產品都是由質量合格的整體框架、子系統(tǒng)、電子部件、元器件及軟、硬件系統(tǒng)組成的，具有高科技設計與組裝復雜的特殊性。這就使得航空產品及其零部件的衍生品在生產過程中，質量檢驗工作難度系數(shù)交大，但是航空產品在使用過程中，只要出現(xiàn)微小的疏忽就有可能釀造嚴重的航空事故，所以嚴格的質量檢驗工作*。

針對航空航空工業(yè)的各項檢測主要有：

一、強度測試

（1）飛機機身材料檢測

機身是飛機的一個重要部件，它的主要組成部分是：固定機翼、尾翼、起落架等部件，使之連成一個整體，主要材料是鋁合金、鈦合金、鎂合金等，多以板材、型材和管材的形式由冶金工廠提供。飛機上還有大量鍛件和鑄件，如機身加強框，機翼翼梁和加強肋多用高強度鋁合金和合金鋼鍛造毛坯。

通常需要對這些材料進行機械性能測試，獲取材料屈服強度，抗拉強度以及延伸率等指標。根據(jù)ISO 6892, ASTM E8以及GB/T 228等標準的要求進行測試。（推薦型號：UTS DTM-50KN）

（2）航空復合材料試驗

自20世紀70年代后，航空工業(yè)中復合材料的使用量正在不斷地增加，造飛機結構的傳統(tǒng)材料包括鋁、鋼和鈦合金，復合材料的主要好處是減輕的重量和較簡單的裝配。

復合材料的開發(fā)需要測試在各種工作溫度范圍內的力學性能，拉伸、彎曲等。測試不同類型材料時，手動或氣動式夾持能夠提供快速試樣定位裝載和準確對中，結合在環(huán)境箱內進行特定溫度范圍的測試，高精度的軸向引伸計和雙軸引伸計可進行平均軸向和橫向應變測試，另外還有非接觸式的視頻引伸計和激光引伸計被大量使用。

根據(jù)ASTM D3039以及ISO527-4等標準要求進行測試。（推薦型號：UTS DSTM-20KN）

（3）航空航天緊固件強度測試

隨著航空工業(yè)的發(fā)展，大量飛機研制的同時，航空緊固件行業(yè)也迎來了大發(fā)展，緊固件在飛機上廣泛分布，以空客A330的機身和機翼為例，大概有40萬件。航空緊固件種類繁多，按產品種類進行分類主要分為：鉚釘類、螺栓（螺釘）類、螺母類、單面緊固件類，特種緊固件類，每個大類分不同品種規(guī)格來滿足不同材料、結構的安裝需要。

航天工業(yè)協(xié)會雙面剪切試驗的緊固件試驗方法標準通常采用NASM 1312-13，該標準詳細記錄了緊固件雙面剪切試驗的詳情，替代 MIL-STD-1312-13A 標準。這種試驗方法實施難度較高，因為不僅需要有恒定不變的應力和載荷速率，而且需要斷裂探測及高響應電機來及時停止設備運行因為測試樣不希望被*破壞，僅需要斷裂點即可。（推薦型號：UTS DSTM-10KN）

該試驗類型為壓縮并試驗，并施加垂直于緊固件軸心的剪切力。

（4）航空發(fā)動機材料強度測試

航空發(fā)動機材料是指制造航空發(fā)動機的汽缸、活塞、壓氣機、燃燒室、渦輪、軸和尾噴管等主要部件所用的各種結構材料。

在航空發(fā)動機生產和研發(fā)中，要求承受高溫，溫度較高接近材料熔點會導致失效，制造商需要對材料進行相應溫度下測試至關重要。為了確定材料高溫性能，環(huán)境箱可以嚴格控制試驗環(huán)境溫度（特殊要求可以提供更高溫度），配合多種引伸計獲取材料機械性能。

根據(jù)不同的材料選擇不同類型的高溫爐，非接觸式的耐高溫長臂陶瓷引伸計以及非接觸式的激光引伸計可以滿足不同客戶的需求。參照ASTM E21和ISO 6892-2等標準的要求進行測試。（推薦型號：DFM 100KN+環(huán)境試驗箱）

（5）航空粘結劑測試

酚醛-丁腈和環(huán)氧樹脂等膠粘劑從上世紀20年代開始成功用于飛機制造工業(yè)，使得航空工業(yè)結構用膠有了長足的發(fā)展。航空工業(yè)、飛機制造越來越多地應用粘結結構，是因為粘結工藝和傳統(tǒng)焊接、螺栓聯(lián)接工藝相比，具有結構質量輕、疲勞性能好、氣動性能好、工藝簡單成本低等優(yōu)點。

條件下工作的粘結材料，需進行一系列力學測試分析。拉伸測試，粘結剝離試驗變得十分必要。（推薦型號：UTS DSTM-2.5KN）

ASTM D1876標準規(guī)定條件下(如標準試樣尺寸、*的預處理條件、溫度和測試速度等),測定膠粘劑的對比剝離(180度剝離/T型剝離/其他角度剝離等)或剝離性能.典型的結果應包括“起點到終點間的平均載荷”。

（6）航空橡膠輪胎測試

輪胎是航空安全關鍵部件，在使用期間須承受重負荷和磨損。在實際生產運營中我們盡可能全面的對這些部件的生產材料進行嚴格的物理性能測試，以保證部件使用安全可靠。

彈性體的延伸率是航空輪胎制造企業(yè)在檢測輪胎使用行為的重要特性。

橡膠材料在拉伸測試過程中通常會顯著地變薄，從而造成材料從夾具中擠出，導致打滑和無效的測試結果。然而，如果把樣品夾得太緊，會導致鉗口斷裂與過早失效。

精密制造的氣動夾具非常適合用于測試橡膠、塑料等試驗力不超過 2 KN的相關材料，這是ASTM D412 ，ISO 37標準下的理想選擇。我們也能一系列氣動夾具使整個試驗保持一個恒定的夾持力，可調節(jié)的進氣壓力能優(yōu)化氣壓并防止打滑和鉗口斷裂。

視頻/激光引伸計采用非接觸式，非常適用于測試彈性體。不需要與試樣接觸，在高低溫條件下進行試驗時，可以測量環(huán)境箱內的應變。（推薦型號：UTS DSTM 5KN+視頻引伸計）

橡膠延伸循環(huán)疲勞失效試驗

橡膠承受交變循環(huán)應力或應變時所引起的局部結構變化和內部缺陷的發(fā)展過程，稱為橡膠的疲勞。

在循環(huán)拉伸作用下，橡膠的性能和結構會發(fā)生變化，或產生破壞，這就是所謂的疲勞破壞。它使材料的力學性能下降，并終導致龜裂或*斷裂。

FTF-48彈性體測試系統(tǒng)是PC控制的橡膠測試系統(tǒng)，能夠同時對48個樣品進行疲勞至失效測試。（推薦型號：UTS DSTM FTF-48; Ray Ran 樣品制備切刀）

二、油漆&表面腐蝕性測試

航空涂料是指用于飛機上的涂料。按使用部位可分為：飛機蒙皮涂料；飛機艙室涂料；飛機發(fā)動機涂料；飛機零部件涂料；特殊專用涂料（包括隔熱涂料、防火涂料和示溫涂料）等。

以飛機表面機身涂料為例，機身底、面漆一般為環(huán)氧聚胺脂底漆和聚氨脂型面漆。除此之外，還有聚氨酯底漆，其中環(huán)氧聚氯脂底漆具有環(huán)氧的附著力和耐磨蝕性及聚氨酯的柔韌性、再涂性，與環(huán)氧底漆相比，它的優(yōu)點是雙組分活化期長，再涂性好，干膜厚0.4u-0.5u，能減輕飛機機身的重量。