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第1章 概述1

1.1 海军飞机易腐蚀的部位、材料和主要腐蚀类型1

1.1.1 海军飞机腐蚀的一般规律1

1.1.2 海军飞机易腐蚀的部位和结构形式2

1.1.3 海军飞机易受腐蚀的材料3

1.1.4 主要的腐蚀类型3

1.2 腐蚀的一般机理及影响因素14

1.2.1 腐蚀的定义14

1.2.2 腐蚀的一般机理15

1.2.3 腐蚀的影响因素16

1.3 研究海军飞机结构腐蚀控制与防护的重要性18

1.4 飞机腐蚀防护与控制及发展趋势20

第2章 海军飞机的使用环境谱22

2.1 地面停放环境谱的编制22

2.1.1 选取环境要素22

2.1.2 建立环境数据库23

2.1.3 环境要素的筛选23

2.1.4 编制地面停放环境谱25

2.2 典型结构地面局部环境谱的编制27

2.2.1 局部环境谱的定义27

2.2.2 局部环境谱的编制28

2.3 空中飞行环境谱的编制30

2.3.1 空中腐蚀环境要素随高度变化规律30

2.3.2 飞行中飞机结构的热环境32

2.3.3 空中飞行环境谱33

2.4 停放—飞行—停放环境谱和载荷／环境谱33

2.4.1 停—飞—停环境谱34

2.4.2 载荷／环境谱34

第3章 海军飞机结构腐蚀检测与监控37

3.1 飞机结构腐蚀的重点检查部位37

3.2 腐蚀的检查方法40

3.2.1 基本检测方法40

3.2.2 无损检测方法44

3.3 腐蚀的NDI能力评估48

3.3.1 腐蚀度量48

3.3.2 腐蚀试样的选择和设计49

3.4 海军飞机结构腐蚀数据库49

3.4.1 腐蚀数据库的建立49

3.4.2 监控网络的建立与管理53

第4章 含蚀孔损伤飞机结构剩余强度分析55

4.1 含蚀孔飞机结构腐蚀容限分析方法55

4.1.1 腐蚀容限定义55

4.1.2 静强度腐蚀容限56

4.1.3 疲劳寿命要求对应的腐蚀损伤容限58

4.1.4 机翼前梁腐蚀损伤容限60

4.2 含多蚀孔飞机机翼前梁结构剩余强度分析60

4.2.1 计算模型与方法60

4.2.2 不同蚀孔位置对梁剩余强度的影响63

4.2.3 蚀孔间距对梁剩余强度的影响66

4.2.4 蚀孔的不同排列顺序对梁剩余强度的影响67

4.2.5 多孔蚀对飞机结构剩余强度的影响规律71

4.3 含蚀孔飞机蒙皮搭接件结构应力变化分析71

4.3.1 有限元计算模型71

4.3.2 计算结果分析72

4.3.3 含半球形蚀孔分析74

4.3.4 含椭球形蚀孔分析75

4.3.5 蚀孔对飞机搭接结构完整性影响分析76

4.4 蚀孔损伤飞机结构强度评估结论77

第5章 含多处损伤飞机结构应力强度因子有限元分析78

5.1 MSD对飞机结构完整性的影响78

5.2 多裂纹应力强度因子的研究方法80

5.3 单加筋平板结构有限元分析82

5.3.1 结构模型82

5.3.2 有限元模型与网格的划分83

5.3.3 材料属性84

5.3.4 最佳组合的确定85

5.4 含MSD双筋条加筋板结构有限元分析87

5.4.1 研究对象与有限元模型87

5.4.2 算法的有效性90

5.4.3 平板MSD裂纹对SIF的影响91

5.4.4 腐蚀对SIF的影响92

5.4.5 铆钉与孔间干涉配合对SIF的影响93

5.4.6 铆钉材料和直径对SIF的影响94

5.4.7 筋条刚度及其MSD对平板裂纹SIF的影响95

5.5 基于SIF数值结果的三筋条加筋板剩余强度计算96

5.6 含MSD搭接件结构有限元分析98

5.6.1 结构模型98

5.6.2 有限元模型与网格划分99

5.6.3 计算结果与分析99

5.6.4 基于力学的MSD裂纹检测方法103

5.6.5 基于SIF数值结果的含MSD搭接结构剩余强度计算104

5.7 MSD对飞机结构应力强度因子的影响分析105

第6章 枕垫效应对飞机腐蚀搭接件完整性的影响107

6.1 搭接件腐蚀机理分析108

6.2 枕垫效应数学模型110

6.2.1 基本假设110

6.2.2 数学模型的推导110

6.3 有限元模型111

6.3.1 有限元模型尺寸的确定111

6.3.2 有限元模型枕垫应力的确定113

6.4 多铆钉搭接件枕垫应力分析114

6.4.1 结构模型与研究对象114

6.4.2 有限元模型与网格的划分114

6.4.3 应力强度因子的计算115

6.4.4 计算结果与分析116

6.5 搭接件枕垫应力算例分析122

6.6 枕垫效应对搭接件完整性影响分析125

第7章 飞机腐蚀结构疲劳全寿命工程评估127

7.1 初始不连续状态130

7.1.1 初始不连续状态的计算131

7.1.2 初始不连续状态分布规律133

7.2 飞机腐蚀结构全寿命评估134

7.2.1 点蚀模型136

7.2.2 缝隙腐蚀模型144

7.2.3 剥蚀模型146

7.3 全寿命工程评估主要结论149

第8章 海军飞机结构腐蚀与防护150

8.1 海军飞机结构腐蚀防护选择原则150

8.2 防护体系151

8.2.1 金属材料件防护体系151

8.2.2 非金属材料件防护体系163

8.2.3 舰载飞机防护体系168

8.3 其他表面改性技术的选用181

8.3.1 喷丸强化181

8.3.2 孔挤压强化182

8.3.3 激光表面淬火182

8.3.4 表面扩散渗入183

8.3.5 离子注入184

8.3.6 微弧氧化表面处理185

8.4 飞机防腐蚀涂料的要求和主要品种185

8.4.1 飞机防腐蚀涂料的要求185

8.4.2 军用飞机防腐蚀涂料的主要品种187

8.5 飞机整机涂装188

8.5.1 铝合金表面的阳极化处理188

8.5.2 头道底漆的喷涂189

8.5.3 中间底漆的喷涂189

8.5.4 面漆的喷涂191

第9章 海军飞机结构腐蚀修理192

9.1 腐蚀修复的原则与要求192

9.1.1 飞机腐蚀损伤修复的要求192

9.1.2 腐蚀损伤修复准则和要求192

9.1.3 飞机腐蚀损伤分类193

9.1.4 飞机腐蚀损伤修复设计193

9.2 腐蚀修复的一般工作程序194

9.2.1 腐蚀区域修复前的准备194

9.2.2 清洁被处理区域195

9.2.3 估计腐蚀损坏状况195

9.2.4 机械法和化学法去除腐蚀产物195

9.2.5 修整区域的光顺和融合201

9.2.6 修整测量202

9.2.7 确定损伤是否彻底清除202

9.2.8 喷丸强化和冷加工紧固件孔202

9.2.9 制件表面抛光、清洁并干燥204

9.2.10 恢复原有表面涂镀层204

9.3 金属结构腐蚀修理技术206

9.3.1 去除飞机金属结构腐蚀产物206

9.3.2 可修理损伤的补强修理209

9.3.3 结构腐蚀损伤的修理设计214

9.4 复合材料结构腐蚀修补技术215

9.4.1 修补分析215

9.4.2 修理设计217

9.4.3 修补材料和工艺、设备、环境条件220

9.4.4 修补验证221

9.4.5 战伤修理222

9.5 某型海军飞机结构的腐蚀修复224

9.5.1 概述224

9.5.2 腐蚀的检验225

9.5.3 去腐蚀产物226

9.5.4 表面修整后无损检测227

9.5.5 测量腐蚀深度227

9.5.6 化学氧化处理227

9.5.7 涂漆229

第10章 预防海军飞机结构腐蚀的外场维护方法230

10.1 清除飞机结构表面的污染物230

10.1.1 飞机的冲洗230

10.1.2 汞（水银）的去除231

10.1.3 酸、碱的清除231

10.1.4 燃烧产物的清除232

10.2 飞机排水、防潮和通风232

10.3 保持飞机涂层和密封剂的完整233

10.3.1 保持飞机涂层的完整233

10.3.2 保持密封剂（胶）的完整234

10.4 加强润滑234

10.5 保持飞机结构表面光洁235

10.6 去除整体油箱中微生物沉积物235

10.7 涂层的去除及返修与涂敷237

10.7.1 飞机涂层的去除及返修237

10.7.2 飞机蒙皮的涂层涂敷238

第11章 微弧氧化技术在飞机结构腐蚀控制中的应用239

11.1 微弧氧化机理240

11.2 试件微弧氧化处理242

11.2.1 微弧氧化设备242

11.2.2 微弧氧化电解液243

11.2.3 膜厚测量243

11.2.4 膜层尺寸变化规律243

11.3 铝合金试件微弧氧化的耐腐蚀性能244

11.3.1 中性盐雾腐蚀试验244

11.3.2 耐腐蚀试验结果与分析246

11.4 光滑铝合金试件微弧氧化疲劳性能248

11.4.1 试样尺寸与材料248

11.4.2 拉伸试验248

11.4.3 疲劳试验结果249

11.5 应力集中铝合金试件微弧氧化后疲劳性能253

11.5.1 试样尺寸与材料253

11.5.2 试验结果254

11.6 镁合金试件微弧氧化后的耐蚀性能254

11.6.1 耐腐蚀试验254

11.6.2 耐腐蚀试验现象与结果分析256

11.7 镁合金试件微弧氧化的疲劳性能259

11.7.1 微弧氧化对AZ91D镁合金未腐蚀件疲劳性能的影响260

11.7.2 微弧氧化对AZ91D镁合金预腐蚀疲劳性能的影响260

参考文献262