Composite Materials in Aircraft ChapterSix 4 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/.../Composite_Materials_in_Aircraft_ChapterSix_4.pdf · Most structures consist of an assembly of a number

July 20042009 Lecture Side

Lecture by

Suradet TantrairatnInstructor and Researcher

Chapter Six (Part Four)

January 2009

Composite Materials in Aircraft

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.

Month 200X2009 Subject Name Aircraft Materials Page 2

Quiz#12

1.วัสดุผสมแบบเสนใย ขนาดและความโตของเสนใยเสริมแรงมีผลอยางไรตอคุณสมบัติทางดานวัสดุศาสตร จงอธิบายมาอยางละเอียด

2. จงอธิบายการผลิตขึ้นรูปวัสดุผสมแบบเสนใยดวยมือ มาอยางละเอียด

3. จงอธิบายความแตกตางระหวางการผลิตวัสดุผสมแบบเสนใย การขึ้นรูปดวยแรงอัดอากาศ กับการขึ้นรูปดวยสูญญากาศ

4. การผลิตวัสดุผสมแบบแผนบาง ที่เราเรียนมีกี่แบบ อะไรบาง พรอมบรรยายวิธีการทําในแตละวิธีมาพอสงัเขป

5. จงอธิบายลักษณะของวัสดุผสมที่มีโครงสรางแบบแซนวิช ( Sandwich Structure)

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Joining Advanced Fiber Composite

Most structures consist of an assembly of a number of individualelements connected to form a load transmission path. These connections or joints are potentially the weakest points in the structure and may determine its viability

It is desirable to minimize the number of joints in a structure in order to minimize both its weight and cost. Fiber composites have an advantage over metals.

The type of joints can be classified as:

(1) Adhesively bonded

(2) Mechanical, either fastened ( Bolted, Rivet, etc)

(3) Combination of typed 1 and type 3©

AIR

BUS

UK

LTD

200

2. A

ll rig

hts

rese

rved

. Con

fiden

tial a

nd p

ropr

ieta

ry d

ocum

ent.


Load Distribution Comparison for Mechanically Fastened and Bonded Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


A Comparison of the Advantages and Disadvantages of Adhesively Bonded and Bolted Composite Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Classification and applications of adhesively bonded joints usedin airframe manufacture

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


A Comparison of the Advantages and Disadvantages of Adhesively Bonded and Bolted Composite Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Effect of Adhered Thickness on Failure Modes of Adhesively Boned Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Typical Failure Modes of Bonded Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Typical Failure Modes of Bonded Joints

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Schematic illustration of the main failure modes in mechanical joints in composites.

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Comparison of load transfer behavior, metal versus composites

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


The major sources of service damage. ( repair )

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Major Types of Service Damage Suffered by Aircraft Composite Components

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Major Types of Service Damage Suffered by Aircraft Composite Components

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Bolted titanium external patch repair as used for the skins of an aircraft wing.

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


NonNon--destructive Inspection (NDI)destructive Inspection (NDI)

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Non-destructive Inspection of Advanced Composite Aerospace Structure

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Common Defects Found in Fabricated Advanced Composite Aircraft Structure

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Common In-service Defects Found in Advanced Composite Aircraft Structure

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


NDI Techniques to Detect Defects in Advanced Composite Aircraft Structure

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


NDI Techniques to Detect Defects in Advanced Composite Aircraft Structure

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Liquid Penetrant Testing

การตรวจสอบวัสดุวิธีของเหลวแทรกซึม

เปนการตรวจที่เกาแก จะสามารถตรวจสอบความบกพรองของวัสดุ เชน รอยราวที่บนผิวงาน หรือใตผิวงานไดเฉพาะที่เปดปากสูผิวงานเทานั้น โดยใชหลักการของการดูดซึม (Capillarity)

ขอสําคัญ คือ วัสดุที่จะทําการตรวจสอบนั้น เนื้อวัสดุจะตองไมมีลักษณะเปนรูพรุนและไมดูดซึมของเหลว

วิธีนี้ใชไดผลดีกับชิ้นงานที่ทําจากโลหะ แตก็สามารถนํามาใชกับชิ้นงานที่ทําจากเซรามิค พลาสติก ยาง แกว ฯลฯ ไดเชนกัน สารแทรกซึมจะไมทําใหชิ้นงานเสียหาย

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.



©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.



ขอดีของการตรวจสอบดวยวิธีนี้

- สามารถตรวจสอบวัสดุที่มีพื้นที่การตรวจสอบกวางได

- ใชงาย ไมตองใชกระแสไฟฟา

- รูผลเร็ว

- สามารถตรวจสอบวัสดุไดเกือบทุกชนิด

ขอเสียของการตรวจสอบดวยวิธีนี้

- สิ่งบกพรองตองเปดปากสูผิวหนา

- ชิ้นงานจะตรวจสอบตองทําความสะอาด

- ผิวงานหยาบ อาจทําใหการวิเคราะหผลยาก

- ไมมีหลักฐาน และน้ํายาบางตัวเปนพิษตอรางกายและติดไฟได

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Visual Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Visual Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Visual Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Visual Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Visual Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


ULTRASONIC INSPECTION (NDI)

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


X-ray Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Thermal Inspection

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Aircraft ApplicationAircraft Application

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Advanced composites materials selected for A380.

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Diagram of AV8B showing of top fuselage and below wing skin.

©AI

RBU

S U

K LT

D 2

002.

All

right

s re

serv

ed. C

onfid

entia

l and

pro

prie

tary

doc

umen

t.


Joint strike fighter showing extensive planned use of composite in the skin of the aircraft

Documents

Composite Materials in Aircraft ChapterSix 4 - eng.sut.ac.theng.sut.ac.th/.../Composite_Materials_in_Aircraft_ChapterSix_4.pdf · Most structures consist of an assembly of a number