短期老化与折皱损伤对飞艇囊体材料空气泄漏性能的影响

作者：张云浩; 阿力木·安外尔; 米翔; 张大旭^*; 陈务军; 鲁国富; 张金奎

来源：上海交通大学学报, 2020, 54(11): 1189-1199.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.170

• 飞艇囊体材料
• 空气泄漏率
• 自然老化
• 折皱损伤
• 压强差

飞艇囊体材料老化与折皱损伤会影响其空气泄漏性能,是决定飞艇单次飞行时长的关键因素.本文以高阻隔性能囊体材料Uretek3216-LV为研究对象,完成了5种老化时长(0月、1月、3月、8月及12月)条件下4种折皱损伤程度(全揉搓20次、270次、900次及2 700次)的揉搓试验,并对揉搓后材料材料展开了空气泄漏试验.利用最小二乘法及残差平方和原理进行了数据分析,得出压强差、揉搓次数及两者与泄漏率的关系曲线和拟合曲面,分析了老化及折皱损伤对材料泄漏率的影响程度.利用扫描电子显微镜观察材料损伤衍变过程并分析其破坏机理.结果表明:短期老化损伤对囊体材料泄漏性能几乎没有影响,折皱损伤会严重影响囊体材料的泄漏性能.泄漏率与压强差呈正相关,泄漏率与揉搓次数关系曲线由初始段的非线性正相关关系转变为线性关系.揉搓破坏过程经历3个阶段:纱线扭曲松散阶段、功能层破坏阶段及纱线纤维丝断裂产生针孔阶段.本研究结果可为飞艇囊体结构分析与设计提供参考.

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学