HB 8438－2014 民用飞机复合材料结构设计通用要求 General requirements of composite structure design for civil airplane 2014－05－19发布 2014－10－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.045 V 36 HB 8438－2014 I 目 次 前言……………………………………………………………………………………………………………II 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 术语和定义…………………………………………………………………………………………………1 4 一般要求……………………………………………………………………………………………………6 4.1 设计原则………………………………………………………………………………………………6 4.2 结构选材………………………………………………………………………………………………6 4.3 许用值的确定…………………………………………………………………………………………8 4.4 铺层设计………………………………………………………………………………………………9 4.5 静强度设计……………………………………………………………………………………………9 4.6 刚度设计………………………………………………………………………………………………9 4.7 损伤容限………………………………………………………………………………………………9 4.8 耐久性…………………………………………………………………………………………………10 4.9 适坠性………………………………………………………………………………………………11 4.10 雷电防护……………………………………………………………………………………………11 4.11 静电防护……………………………………………………………………………………………11 4.12 持续适航……………………………………………………………………………………………11 5 详细要求……………………………………………………………………………………………………12 5.1 层压板设计……………………………………………………………………………………………12 5.2 夹层结构设计…………………………………………………………………………………………13 5.3 主要构件设计…………………………………………………………………………………………14 5.4 机身结构设计…………………………………………………………………………………………15 5.5 翼面结构设计…………………………………………………………………………………………16 5.6 操纵面结构设计………………………………………………………………………………………16 5.7 结构连接设计…………………………………………………………………………………………17 5.8 结构分析………………………………………………………………………………………………17 6 验证…………………………………………………………………………………………………………17 6. 1 概述……………………………………………………………………………………………………17 6.2 试验验证………………………………………………………………………………………………17 6.3 适航符合性验证………………………………………………………………………………………21 HB 8438－2014 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1－2009 给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位：中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。 本标准起草人：王 哲、贾 晓、吴建华、王乾平、李旭东。 HB 8438－2014 1 民用飞机复合材料结构设计通用要求 1 范围 本标准规定了民用飞机复合材料结构的设计原则、选材、强度/ 刚度、损伤容限、耐久性及典型结 构的设计要求和相关的验证要求。 本标准适用于民用运输类飞机，其他飞机可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 H B 5342 复合材料航空制件工艺质量控制 H B 6129 飞机雷电防护要求及试验方法 H B 7224 复合材料构件通用技术条件 H B 7709 飞机复合材料结构机械连接设计要求 H B 7741 复合材料件一般公差 H B 8455 民用飞机损伤容限要求 《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉 》(CCAR－25－ R4) 中国民用航空局 2011 年1 1月7日 中国民用航空局令第 209 号 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 复合材料 composites ，composite materials 由两种或两种以上组分材料相通过复合工艺组成的新型材料； 各组分相材料基本上仍保持其原来各 自的物理性质和化学性质，彼此间有明显的界面。 3.2 碳纤维复合材料 carbon fiber reinforced plastics(CFRP) 以碳或石墨纤维为增强材料的树脂基复合材料。 3.3 芳纶复 合材料 aramid fiber reinforced plastics(AFRP) 以芳纶为增强材料的树脂基复合材料。 3.4 混杂纤维复合材料 hybrid composites 由两种或两种以上纤维增强同一种基体的复合材料。 HB 8438－2014 2 3.5 基体 matrix 将增强材料敛集粘合在一起以形成复合材料的组分相材料。 3.6 增强材料 reinforcement 置于基体中能使形成的复合材料力学性能显著提高的增强相组分材料，如各种高强度、高模量纤维 等。 3.7 单向带 taps 以长纤维为经向而在纬向不加或加少量且更细的纤维纺织加工成不同宽度的带， 浸胶后称为预浸单 向带，简称单向带。 3.8 织物 fabric 由长纤维按经向和纬向以不同方式编织而成的二维编织物。 3.9 预浸料 prepreg 将树脂基体浸涂到纤维或织物上通过一定的处理后贮存备用的中间材料。 3.10 孔隙率 porosity 复合材料中总空洞体积与总体积(实心加空洞)的百分比。它是复合材料中夹杂空气、气体或空腔含 量的一种表示方法。 3.11 分层 delamination 由层间应力或制造缺陷等引起的复合材料铺层之间的脱胶破坏。 3.12 吸湿 moisture absorption 复合材料在环境条件下吸进水分的一种行为。 3.13 共固化 cocure 指不同的复合材料制件在一次固化中同时完成固化和胶接过程的工艺方法。 3.14 二次胶接 secondary bonding 指已固化了的不同复合材料制件通过胶粘剂再次进行胶接固化的过程。 3.15 铺贴 lay-up