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Environmental impact assessment of aircraft elevator made with new lightning protection material

Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2022年第9期23卷 669-682页

作者： Shao-ce DONG Cheng-gao LI Gui-jun XIAN Zhong-jie ZHAO Xu-feng ZHANG Qing-wen YUN MOE Key Laboratory of structures Dynamic Behavior and Control Harbin Institute of TechnologyHarbin 150090China MIIT Key Laboratory of Smart Prevention and Mitigation of Civil Engineering Disasters Harbin Institute of TechnologyHarbin 150090China Shool of Civil Engineering Harbin Institute of TechnologyHarbin 150090China Aviation Industry Corporation of china Ltd.(AVIC)Composite Technology CenterBeijing 101300China Aviation Industry Corporation of china Ltd.(AVIC)Harbin Aircraft Industry Group Co.Ltd.Harbin 150066China

The non-metallic lightning strike protection film covering carbon fiber reinforced polymers(NM-LSP covering CFRP)can reduce the weight and thus the fuel consumption of aircraft by replacing the traditional lightning strike protection(LSP)*** the present study,in order to study the environmental influence of utilizing NM-LSP covering CFRP in an aircraft elevator,a new elevator was designed and manufactured,replacing the aluminium net and glass fiber reinforced polymers(GFRP)with NM-LSP covering CFRP,with the same mechanical and LSP abilities.A comparative life cycle assessment was conducted between the two kinds of aircraft elevators,including material extraction,transportation,elevator manufacturing phase,service phase,and end-of-life ***,the environmental impacts of producing two LSP materials were compared by considering the environmental effects of different buy-to-fly ratios and recycling strategies on the production of aluminium *** analysis indicates that the new elevator achieved reduction for all the environmental impact categories used,such as human toxicity potential and marine aquatic ecotoxicity potential(3.83%and 3.2.%reduction).Furthermore,it is found that the service phase makes the greatest contribution to the environmental impact of the elevators under *** recycling is excluded,NM-LSP covering CFRP is more environmentally friendly than the traditional *** the same time,CFRP prepreg and electricity from the production of NM-LSP covering CFRP contribute to a higher environmental impact compared to the NM-LSP *** the sensitivity analysis,it is believed that NM-LSP covering CFRP can reduce environmental impact compared with traditional LSP materials.

关键词： Environmental impact assessment Lightning strike protection(LSP)material Aircraft elevator Life cycle assessment(LCA) Non-metallic lightning strike protection(NM-LSP)material

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周期性轻质多孔结构在能量吸收和振动方面的研究进展

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振动与冲击 2023年第8期42卷 1-19页

作者：张武昆谭永华高玉闪赵剑熊健王珺西安航天动力研究所西安710100 液体火箭发动机技术重点实验室西安710100 航天推进技术研究院西安710100 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

周期性多孔结构以其轻质、高强等优异的力学性能和减振、能量吸收等多功能特性引发诸多学者越来越多的关注。该研究对近年来周期性超轻多孔结构及其填充混杂复合结构在能量吸收和振动性能方面的研究情况进行了综述。首先,概述了超轻多... 详细信息

周期性多孔结构以其轻质、高强等优异的力学性能和减振、能量吸收等多功能特性引发诸多学者越来越多的关注。该研究对近年来周期性超轻多孔结构及其填充混杂复合结构在能量吸收和振动性能方面的研究情况进行了综述。首先,概述了超轻多孔结构在减振和抗冲击性能方面优势明显的胞元及结构形式;其次,对于能量吸收方面,重点从准静态载荷、冲击载荷和应用三个角度评述了研究成果;然后,针对振动特性,介绍了振动分析、减振隔振和振动特性应用方面的研究工作;最后,展望其后续的发展方向,包括基于增材制造的多孔结构的动态力学模型研究、超轻多孔结构的疲劳及损伤容限性能研究、多孔结构在多场及多种载荷下动态力学性能研究、面向吸能和减振的多孔结构胞元设计和填充材料组集优化方法、面向工程应用的多孔结构材料功能一体化设计等。

关键词：超轻多孔结构振动抗冲击能量吸收

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轻质复合材料夹芯结构设计及力学性能最新进展

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宇航学报 2020年第6期41卷 749-760页

作者：熊健杜昀桐杨雯吴倩倩徐学军姚东韦兴宇陈宗兵哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所哈尔滨150080 中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室西安710100 中国航天科技集团有限公司第四研究院第四十一研究所燃烧、流动与热结构重点实验室西安710025

从设计、制备和力学性能方面对轻质复合材料夹芯结构的最新研究成果进行总结,包括复合材料点阵夹芯结构、褶皱夹芯结构以及蜂窝夹芯结构对应的拓扑构型设计和制备工艺,重点从力学性能的理论预报、力学性能实验表征和失效模式分析等角度... 详细信息

从设计、制备和力学性能方面对轻质复合材料夹芯结构的最新研究成果进行总结,包括复合材料点阵夹芯结构、褶皱夹芯结构以及蜂窝夹芯结构对应的拓扑构型设计和制备工艺,重点从力学性能的理论预报、力学性能实验表征和失效模式分析等角度评述了性能改进的最新研究。通过对轻质复合材料夹芯结构最新研究进展的总结与分析,展望了点阵夹芯结构、褶皱夹芯结构和蜂窝夹芯结构的发展趋势及可能应用领域。

关键词：夹芯结构复合材料点阵结构褶皱结构蜂窝

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航天多功能热控材料及结构研究进展

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强度与环境 2020年第2期47卷 1-12页

作者：杨雯霍浩亮李海波张忠熊健哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080 北京空天技术研究所北京100074 北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

热控材料与结构是航天热控系统的重要组成部分,直接关系到所承载的电子元器件的可靠性和安全性,进而决定其工作状态和使用寿命。电子元器件在服役过程中产生的热量会导致热控问题,而工程中航天热控系统的设计大多数停留在热管与蜂窝集... 详细信息

热控材料与结构是航天热控系统的重要组成部分,直接关系到所承载的电子元器件的可靠性和安全性,进而决定其工作状态和使用寿命。电子元器件在服役过程中产生的热量会导致热控问题,而工程中航天热控系统的设计大多数停留在热管与蜂窝集成上。近年来陆续发展了智能热控材料、高导热复合材料、隔/防热材料、被动热控结构、主动热控结构、智能热控结构等一些关于热控材料和热控结构的新概念。在此基础上,本文将与热控有关的最新研究成果进行总结和分析,展望了航天多功能热控材料与结构的发展方向。

关键词：热控结构热控材料多功能结构复合材料结构

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