航空航天领域中金属用量减少、复合材料用量增加的原因主要有以下几点:
重量优势:与金属相比,复合材料具有更轻的重量。在航空航天领域,减轻重量对于提高有效载荷、降低能耗和延长航程等方面具有重要意义。因此,为了满足现代航空器的轻量化需求,复合材料成为了更为优选的材料。
抗疲劳性能:金属在承受重复压力或弯曲时容易疲劳,而复合材料具有良好的抗疲劳性能。这使得复合材料在长期承受高强度载荷的航空航天领域具有显著优势。
强度与刚度:金属的强度和刚度受限于其自身的材料特性。而复合材料可以通过优化纤维和基体的组合来达到更高的强度和刚度。这有助于提升航空器的结构性能和安全性。
设计与加工灵活性:复合材料由多种材料组成,可以根据特定的设计需求进行定制。这使得复合材料在航空航天领域中具有更大的设计灵活性,能够满足复杂结构的制造需求。
成本效益:虽然复合材料的制造成本相对较高,但从长远来看,复合材料在航空航天领域的应用有助于降低运营成本和维护成本。这是因为复合材料的轻量化和高强度可以减少燃料消耗、延长使用寿命和降低维修成本。
综上所述,金属用量的减少和复合材料用量的增加是航空航天领域追求轻量化、高性能和低成本的重要趋势。随着技术的不断进步和成本的降低,复合材料在未来仍将继续发挥重要作用。
复合材料质量轻,耐高温高,若果性能优于金属,可以替代