张利鹏 侯保江 辛克浩 孙亦璋 王成华

（北京航天长征飞行器研究所，北京 100076）

文 摘 针对大尺寸整体C/SiC复合材料骨架和蒙皮结构在165 dB热噪声试验调试过程中出现的蒙皮松动问题进行分析，提出了蒙皮与骨架装配时空悬面积过大引起蒙皮呼吸振动幅度增加，从而导致噪声振动环境中蒙皮松动的现象。仿真分析表明，在相同的加速度激励下随着蒙皮与骨架局部空悬面积变大，位移响应增大约1.72 倍；通过装配间隙为0.2、0.6、1 mm 的3 组平板试验件进行验证，当蒙皮与骨架间隙较大时，其胶层厚度也较大，经过多次热加载后，胶层粘接性能下降，蒙皮与骨架之间空悬现象显现，在振动激励下导致蒙皮松动。最后提出了大尺寸复合材料蒙皮与骨架装配时需保证最大间隙不超过0.3 mm的改进措施。

0 引言

C/SiC 复合材料即碳纤维增强陶瓷基体复合材料，具有优异的抗烧蚀性能、高比强度、高比模量、耐热冲击等特点，是一种性能可设计的新型高性能复合材料［1］。在空气中使用时，当环境温度达到1 500 ℃时仍然可以保持良好的力学性能，广泛应用于火箭喷管、航天飞机等高温耐磨的航空航天技术领域中［2］。随着航天型号中大尺寸舵翼结构研制需求增加，C/SiC 复合材料蒙皮和骨架的应用也越来越多，蒙皮与骨架的可靠连接也至关重要［3］。本文针对某型大尺寸舵面结构采用整体C/SiC 材料制备而成的骨架和蒙皮结构在经历4 次热加载试验后进行165 dB 热噪声试验调试过程中出现的蒙皮松动问题进行机理分析，并提出改进措施。……