發信人: DCfour (中科院菜鳥技士)    看板: Aero
日期: Fri Mar 10 23:02:43 2000
標題: Re: 飛機的材料....

==> SAAF (武神 伐千秋) 的文章中提到:
>==> skyer (　◇◇阿亂◇◇　) 的文章中提到:
>>請問民航機的材料是何種?
>簡略的說,都是鋁合金材料為主,這是為了兼顧經濟效益,以及
>維修方便性,但現在為了更有效的減重以及材料技術發展的成熟
>複合材料的應用己經是趨勢了,如蒙皮翼樑,未來甚至是機體結
>構,均可以用複合材料來作,以同一結構體來說,在相同強度的
>要求下,以碳纖複合材料(輔以Epoxy作硬化劑)為例,可以比鋁合
>金減重約20%,其實高分子材料的強度也有高到大家不太相信的
>地步,以接近100%的純PE纖維來講,其強度就約略和凱夫勒相當..
>凱夫勒有多強呢?用剪刀剪不斷外,剪刀還會缺口,所以被用來
>當作防彈背心的主要材料以取代鋼板,所以用凱夫勒來當蒙皮
>的話...那這架飛機不得了了:p

此外像鈦合金,鎂合金,鋼材及鋁鋰合金等材料也是飛機上常用的金屬材料

>如果說高分子材料那麼好的話為什麼不全都用這種材質來作飛
>機的主要材料,其實這還要考慮到價格以及加工難易,還有要
>作出符合規格的高分子其實開發出來是很難的,要一再的驗證
>再驗證,再加上複合材料的Tg點要能夠高(不然飛一飛機翼因為
>與空氣磨擦生熱就變軟了,那還得了),還要能適應各種溫差
>因此目前要完全應用高分子材料作飛機還有一段時間才會普及..
>但我相信這是趨勢,飛機越作越大,但機重是三次方的增加,但
>翼面積只能二次方的增加,應此減重是必然的結果,要減重就是
>由材料下手,複合材料的比重也會越佔越高!

另一個很重要的原因是複合材料的發展尚未完全成熟,諸如疲勞分析,
破壞檢驗等都還沒有一套可靠又廣為接受的方法,自然飛機設計師就比較不敢用了

>>及
>>機翼為何要用鉚接的ㄋ?
>這有二個原因,鉚接可以讓機身較平滑以減低空氣阻力,再者

這倒不一定,螺絲釘也有沉頭的....

>強度也比較高,或許你會想說,為啥不用焊接的,如果用焊的話
>那要修這台飛機的技術人員一定會幹勦死...:p

沒錯,強度及維修便利性是主要的考量,螺絲釘維修容易,但是在螺紋處
容易有應力集中現象而造成破壞,焊接除了維修不易外強度也不如鉚接,
此外焊接時的溫度也容易造成熱應力變形等問題....

當然以上所述都有辦法解決,例如螺紋可以用滾製(roll)的,使螺紋不是尖的
而是圓的,減輕應力集中現象,又焊接有電子束焊或雷射焊等先進技術可以解決
這些問題,但是考慮到成本因素後就還是會用鉚接的了....
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