01
复合材料概述
定义与分类(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)、基体材料(热固性/热塑性树脂)、航空航天应用优势与挑战。
碳纤维热固性应用优势
02
力学基础(一)
各向异性弹性力学基础、正交各向异性材料本构方程、单层板的宏观力学分析。
各向异性本构方程单层板
03
力学基础(二)
经典层合板理论(CLT)、层合板的刚度与柔度矩阵、耦合效应分析。
CLT刚度矩阵耦合效应
04
力学基础(三)
层合板的强度理论(Tsai-Wu、Tsai-Hill、最大应力/应变准则)、首层失效与最终失效。
Tsai-Wu强度准则失效分析
05
材料与工艺(一)
预浸料制备、热压罐成型工艺、真空袋成型工艺、工艺参数对质量的影响。
预浸料热压罐真空袋
06
材料与工艺(二)
自动铺带/铺丝技术(ATL/AFP)、树脂传递模塑(RTM)、非热压罐工艺(OOA)。
ATL/AFPRTMOOA
07
材料与工艺(三)
复合材料连接技术(机械连接、胶接、共固化)、连接强度分析与设计。
机械连接胶接共固化
08
结构设计基础(一)
设计原则与许用值确定、结构效率概念、典型结构形式(加筋板、夹层结构)。
许用值加筋板夹层结构
09
结构设计基础(二)
铺层设计原则(铺层顺序、方向比例、对称均衡)、变厚度与铺层递减设计。
铺层顺序对称均衡递减设计
10
结构设计基础(三)
结构稳定性分析(屈曲、后屈曲)、加筋板设计、夹层结构设计要点。
屈曲后屈曲稳定性
11
结构设计基础(四)
耐久性与损伤容限设计、冲击损伤(BVID、CAI)、环境影响(湿热、老化)。
损伤容限BVID湿热
12
结构分析(一)
有限元建模基础(单元类型、网格划分、接触定义)、材料属性定义与失效判据。
有限元网格失效判据
13
结构分析(二)
静力分析、特征值屈曲分析、非线性分析(几何/材料非线性)。
静力屈曲非线性
14
结构分析(三)
渐进损伤分析(PFA)、内聚力模型(CZM)模拟分层、虚拟裂纹闭合技术(VCCT)。
PFACZMVCCT
15
结构分析(四)
动力学分析(模态、频响、随机振动)、鸟撞与冲击仿真、热-力耦合分析。
模态鸟撞热力耦合
16
适航与认证体系(一)
适航管理机构(FAA、EASA、CAAC)、认证流程与阶段(TC、STC、PMA)。
FAAEASATC
17
适航与认证体系(二)
复合材料专用适航条款(FAR/CS 25.571、AC 20-107B)、符合性方法(MOC 1-9)。
FAR 25.571AC 20-107BMOC
18
认证中的材料与工艺规范
材料规范(AMS、MMPDS)、工艺规范(NADCAP)、统计基础(A/B基准值)。
MMPDSNADCAPA/B基准
19
认证中的试验验证(一)
积木式试验方法(Brick Approach)、试样级试验(层压板、开孔/填充孔)。
积木式试样级开孔
20
认证中的试验验证(二)
元件级试验(连接件、加筋板)、细节件与次组件级试验。
连接件加筋板次组件
21
认证中的试验验证(三)
全尺寸组件与整机级试验(静力、疲劳、损伤容限)、试验支持分析。
全尺寸静力损伤容限
22
认证中的环境与耐久性
湿热环境下的性能降级、疲劳与蠕变、老化与化学暴露、闪电防护。
湿热疲劳闪电防护
23
认证中的损伤容限与修理
冲击损伤容限验证、离散源损伤(转子爆破、鸟撞)、结构修理手册(SRM)。
离散源转子爆破SRM
24
质量保证与无损检测(NDT)
制造过程中的质量控制、常见NDT方法(超声、射线、热成像)、验收标准。
超声射线热成像
25
复合材料结构修理设计
修理类型(临时/永久)、修理材料与工艺、补片设计与分析、修理后认证。
补片临时修理认证
26
先进复合材料结构案例(一)
波音787机身与机翼结构设计特点、材料选择与铺层策略。
波音787机身铺层策略
27
先进复合材料结构案例(二)
空客A350 XWB结构设计特点、制造工艺与认证经验。
A350 XWB制造工艺认证
28
先进复合材料结构案例(三)
国产大飞机C919复合材料应用、技术挑战与突破。
C919国产大飞机技术突破
29
新兴技术与发展趋势
热塑性复合材料在航空中的应用、自动铺丝/铺带技术进展、数字孪生与智能制造。
热塑性数字孪生智能制造
30
课程总结与综合实践
知识体系回顾、综合设计案例(设计一架小型全复合材料无人机结构)、认证路径规划。
无人机综合设计认证路径