本发明专利技术属于实验测试领域，涉及一种评价金属‑复合材料混合连接热变形适配性的测试方法。该测试包括：设置一组测试实验；测试实验具体包括：将应变片通过耐高低温胶水粘在金属‑复合材料混合连接板表面，静置一小时；用第一导线电连接应变片的引出线，将应变片和第一导线的连接端通过接口端子，一起放入高低温实验箱中；将第一导线的另一端与应变仪连接，检查每部分的连接情况；从常温开始升降温，再保温，完成高低温热变形适配性测试；记录应变仪每个机箱所显示的数据，得到金属‑复合材料混合连接板热变形原始数据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于实验测试领域，涉及一种评价金属-复合材料混合连接热变形适配性的测试方法。
技术介绍
1、随着复合材料在飞机结构中使用比例的提高，复合材料和金属连接设计是飞机结构设计中关键核心问题。复合材料连接作为承载结构的主要连接形式，在使用过程中不可避免的在高低温等恶劣环境中暴露，复合材料与金属混合结构设计的关键问题之一是热应力问题。一般而言，金属热膨胀系数是复合材料结构的10倍～20倍。由于复合材料和金属两者之间的热膨胀系数存在巨大差异，环境温度的变化必然导致复合材料-金属混合结构中产生显著的热应力，这种热应力有时可能达到机械应力的40％左右，使得静强度设计从以往的机械力设计为主导，转变为热-机械力共同主导。其刚度与强度性能会不同程度的退化，同时会影响连接结构的螺栓载荷分配，据统计，航空航天飞行器有60％-80％的破坏发生在连接部位。忽略热应力必将导致飞机结构存在极大的安全隐患，甚至导致飞机研制的失败。因此复合材料与金属混合结构的温度效应研究工作显得尤为重要。
2、目前，国内对于金属-复材混合连接热应力检测和评估没有成熟和标准的测试方法，并且缺乏金属-复材连接结构热应力随温度变化规律的评估方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：提出一种评价金属-复合材料混合连接热变形适配性的测试方法，为金属-复材混合连接热应力检测和评估提供新思路。
2、技术方案：
3、提出一种评价金属-复合材料混合连接热变形适配性的测试方法，包括：设置一组测试实验；
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p>4、测试实验具体包括：5、将应变片通过耐高低温胶水粘在金属-复合材料混合连接板表面，静置一小时；
6、用第一导线电连接应变片的引出线，将应变片和第一导线的连接端通过接口端子，一起放入高低温实验箱中；
7、将第一导线的另一端与应变仪连接，检查每部分的连接情况；
8、从常温开始升降温，再保温，完成高低温热变形适配性测试；
9、记录应变仪每个机箱所显示的数据，得到金属-复合材料混合连接板热变形原始数据。
10、进一步的，所述方法还包括：
11、设置一组补偿实验，用于补偿应变片因高低温所产生的偏差；
12、补偿实验包括：
13、将金属材料规格应变片通过耐高低温胶水粘在贴在金属试样板上，放入高低温环境箱中；
14、将复合材料规格应变片通过耐高低温胶水粘在贴在复合材料试样板上，放入高低温环境箱中；
15、用第二导线电各连接一个应变片的引出线，将各个应变片和对应第二导线的连接端通过接口端子，一起放入高低温实验箱中；
16、将每个第二导线的另一端与应变仪连接，检查每部分的连接情况；
17、从常温开始升降温，再保温，完成高低温热变形适配性测试；
18、记录应变仪每个机箱所显示的数据，得到两种试样板变形数据；
19、将每个测试实验组的变形原始数据减去补偿实验组的两种试样板变形数据，即得到金属-复合材料混合连接板热变形数据。
20、进一步的，测试所涉及的金属材料为铝板材，复合材料为碳纤维板材或玻璃纤维板材。
21、进一步的，测试的升温至60℃、80℃，降温至-10℃、-40℃。
22、进一步的，每段升降温的保温时间为30min。
23、进一步的，铝板表面粘贴的应变片数量为8个，复材板表面粘贴的应变片数量为6个。
24、进一步的，金属-复合材料混合连接结构是铝-玻璃纤维混合连接结构，采用复合材料烘箱成型工艺，该工艺包括：
25、1)裁剪编织布预浸料，裁剪完成后将预浸料放入密封袋，在冰柜中冷藏保存；
26、2)大理石板上铺设一层四氟布，四氟布上铺一层脱模布，准备进行铺层；
27、3)在脱模布上铺设预浸料，每4～6层抽一次真空，抽真空时在预浸料上铺一层脱模布+有孔隔离膜+吸胶粘，最外层用真空膜密封，抽10分钟真空；
28、4)在预浸料上依次铺脱模布、有孔隔离膜、并在上方铺两层吸胶粘，最后在最外层用高温胶带和真空膜密封；
29、5)用高温胶管抽真空，放入烘箱准备进行固化成型；
30、6)根据固化工艺曲线在系统中设定温度曲线，后按照烘箱流程进行固化成型，并实时观察温度变化情况；
31、7)固化完成温度冷却后，开启烘箱门将铝-玻璃纤维混合连接结构的板材拿出。
32、进一步的，金属-复合材料混合连接结构是铝-碳纤维混合连接结构，采用复合材料热压罐成型工艺，该工艺包括：
33、1)裁剪预浸料，裁剪完成后预浸料放入密封袋，在冰柜中冷藏保存；
34、2)在大理石板上铺设一层四氟布，四氟布上铺一层脱模布，准备进行铺层；
35、3)在脱模布上铺设预浸料，每4～6层抽一次真空：抽真空时在预浸料上铺一层脱模布+有孔隔离膜+脱模布+打孔铝板+吸胶粘，最外层用真空膜密封，抽10分钟真空；
36、4)预浸料铺设完成后，在预浸料上依次铺上脱模布、有孔隔离膜、脱模布、打孔铝板，进罐前铝板需要涂脱模剂进行预处理，并在铝板上方铺两层吸胶粘，最后在最外层用高温胶带和真空膜密封，抽真空；
37、5)放入热压罐，检查无误后准备开始固化，在系统中设定温度曲线和压力曲线，后按照热压罐流程进行固化成型；
38、6)固化完成卸压和温度冷却后，开启罐门将铝-碳纤维混合连接结构的样板拿出。
39、有益效果：
40、本专利技术所提出的测试方法的试验过程实施方式简单，测试精度高，不需要复杂的装置和设备，对试样制备和加工方法、应变片测试方法、温度环境控制方法和试验数据处理方法形成一套标准的流程和设计，操作简单，适用性广、便捷、准确。
41、该测试方法主要通过应变测量方法和温度补偿方法来对金属-复合材料连接结构因热膨胀产生的应变数据进行直接监测和分析，抗干扰能力强，可推广于服役结构的在线监测。
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【技术保护点】
1.一种评价金属-复合材料混合连接热变形适配性的测试方法，其特征在于，包括：设置一组测试实验；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，测试所涉及的金属材料为铝板材，复合材料为碳纤维板材或玻璃纤维板材。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，测试的升温至60℃、80℃，降温至-10℃、-40℃。
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，每段升降温的保温时间为30min。
6.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，铝板表面粘贴的应变片数量为8个，复材板表面粘贴的应变片数量为6个。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，金属-复合材料混合连接结构是铝-玻璃纤维混合连接结构，采用复合材料烘箱成型工艺，该工艺包括：
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，金属-复合材料混合连接结构是铝-碳纤维混合连接结构，采用复合材料热压罐成型工艺，该工艺包括：
【技术特征摘要】
1.一种评价金属-复合材料混合连接热变形适配性的测试方法，其特征在于，包括：设置一组测试实验；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，测试所涉及的金属材料为铝板材，复合材料为碳纤维板材或玻璃纤维板材。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，测试的升温至60℃、80℃，降温至-10℃、-40℃。
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓，朱强，许明轩，肖鹏，刘翀，何巍，宋家奎，蔡伟，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：
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