作者簡(jiǎn)介

姚學(xué)鋒，博士，清華大學(xué)，教研 系列長(zhǎng)聘教授 ，博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事先進(jìn)復(fù)合材料、航空橡膠密封結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料修復(fù)、無(wú)損檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)固體力學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)與工程應(yīng)用研究。 2022 年與國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠共同創(chuàng)立清華大學(xué)航空復(fù)合材料智能修復(fù)技術(shù)聯(lián)合研究中心。 2024年被聘為C929項(xiàng)目特聘專家 。取得的創(chuàng)新性研究成果：①發(fā)展了先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)了復(fù)合材料非接觸測(cè)試及性能評(píng)價(jià)技術(shù)；②提出了航空橡膠密封結(jié)構(gòu)的工藝、制造、設(shè)計(jì)、測(cè)試一體化研究方法，引領(lǐng)了大型客機(jī)國(guó)產(chǎn)橡膠密封結(jié)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研一體化深度交叉融合發(fā)展方向；③建立了航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)智能化及數(shù)字化修復(fù)技術(shù)體系與先進(jìn)修復(fù)裝備平臺(tái)，奠定了復(fù)合材料快速修復(fù)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。

航空織物橡膠密封結(jié)構(gòu)是飛機(jī)重要的功能結(jié)構(gòu)件，安裝在飛機(jī)艙門和機(jī)體結(jié)構(gòu)、活動(dòng)面和固定結(jié)構(gòu)界面，以及油箱、增壓艙或貨艙開(kāi)口結(jié)構(gòu)、吊掛、短艙或輔助動(dòng)力裝置（ APU ）艙防火結(jié)構(gòu)等區(qū)域。航空密封結(jié)構(gòu)的綜合性能及其可靠性對(duì)于飛機(jī)的服役安全性至關(guān)重要。

大型客機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)典型使用位置示意（柯玉超，2016 ）

飛機(jī)服役環(huán)境的復(fù)雜性與全壽命安全設(shè)計(jì)的高要求，使得國(guó)產(chǎn)飛機(jī)復(fù)雜織物橡膠密封結(jié)構(gòu)在制造工藝、力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既面臨制約發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)挑戰(zhàn)，更迎來(lái)了突破關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新研發(fā)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇。

復(fù)雜織物橡膠密封結(jié)構(gòu)（ a ）、復(fù)雜織物橡膠復(fù)合材料（ b ）、內(nèi)部網(wǎng)狀織物（ c ）、表面密織織物（ d ）、密織織物正面結(jié)構(gòu)（ e ）及密織織物背面結(jié)構(gòu)圖（ f ）

大型客機(jī)研制是極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，每個(gè)部件的設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證、安裝等都直接關(guān)系到大型客機(jī)的服役安全性、乘客舒適性。我國(guó)在C919、C929等大型客機(jī)研制中，迫切需要建立航空橡膠密封結(jié)構(gòu)的理論模型、設(shè)計(jì)方法、制造技術(shù)、檢測(cè)方法及評(píng)價(jià)體系，突破國(guó)外航空橡膠密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)封鎖。

自2008年中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司成立以來(lái)，姚學(xué)鋒教授一直致力于航空橡膠密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)技術(shù)方面的研究，至今已有17 年。《大飛機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》凝結(jié)了姚學(xué)鋒教授及其團(tuán)隊(duì)的系列創(chuàng)新成果，其出版將有助于提升我國(guó)大型客機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)的國(guó)產(chǎn)化及服役可靠性，也將為我國(guó)建設(shè)航空強(qiáng)國(guó)做出重要貢獻(xiàn)！

吳光輝

中國(guó)工程院院士 飛機(jī)設(shè)計(jì)專家

中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司總設(shè)計(jì)師

2025年2月2日

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大飛機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

姚學(xué)鋒 著

北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 12

ISBN 978-7-03-081674- 0

《 大飛機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 》是專門論述航空橡膠復(fù)合密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的著作， 結(jié)合作者 17 年來(lái)對(duì)我國(guó)國(guó)產(chǎn)民機(jī)密封結(jié)構(gòu)的科研工作及國(guó)內(nèi)外發(fā)展的最新研究成果， 針對(duì)我國(guó)航空橡膠密封結(jié)構(gòu)自主創(chuàng)新研制的國(guó)產(chǎn)化需求與“理論 - 方法 - 結(jié)構(gòu) - 裝備 - 應(yīng)用”的全生命周期研究主線展開(kāi)，系統(tǒng)介紹了橡膠密封結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與設(shè)計(jì)、密封性能、制造技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)等內(nèi)容，整體涵蓋了航空橡膠密封結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型及設(shè)計(jì)理論、泄漏模型及預(yù)測(cè)方法、制造技術(shù)與工藝力學(xué)、密封結(jié)構(gòu)檢測(cè)及評(píng)價(jià)等科學(xué)研究體系與工程應(yīng)用場(chǎng)景， 踐行 了基礎(chǔ)科學(xué) - 技術(shù)科學(xué) - 工程科學(xué)三位一體的產(chǎn)學(xué)研深度交叉融合的創(chuàng)新理念。論述深入淺出，基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用驗(yàn)證相互融合，同時(shí)提供了必要的預(yù)備知識(shí)與眾多算例，以利讀者理解與掌握本書內(nèi)容。

多層結(jié)構(gòu)織物橡膠復(fù)合密封結(jié)構(gòu)。為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)多層結(jié)構(gòu)織物橡膠復(fù)合密封結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和密封性能，必須考慮織物橡膠復(fù)合密封結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)形式。通?？梢苑譃槿齻€(gè)結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行分析 ： C1 級(jí)別：包括纖維束的特性和橡膠的分子結(jié)構(gòu) ； C2 級(jí)別：主要考慮織物的紡織形式和在結(jié)構(gòu)中的體積分?jǐn)?shù) ； C3 級(jí)別：密封結(jié)構(gòu)通常分布在飛機(jī)的不同位置，其形狀根據(jù)其功能而變化，不同的形狀也會(huì)影響密封結(jié)構(gòu)的性能

本書內(nèi)容分為四篇，共 21 章，具體包括：第一篇 密封結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與設(shè)計(jì)；第二篇 密封結(jié)構(gòu)密封性能；第三篇 密封結(jié)構(gòu)制造技術(shù)及其應(yīng)用；第四篇 艙門密封結(jié)構(gòu)智能設(shè)計(jì)及檢測(cè)。

在課題組 17 年的航空橡膠密封結(jié)構(gòu)科研中，得到了 中國(guó)商飛上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 、西北橡膠塑料研究設(shè)計(jì)院有限公司、中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院等國(guó)內(nèi)單位的大力支持與幫助。 本研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NSFC：12172191；11472152)經(jīng)費(fèi)資助與支持。

本文摘編自《 大飛機(jī)橡膠密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》（姚學(xué)鋒著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2025. 12）一書“前言”“序”，有刪減修改，標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-081674-0

責(zé)任編輯：趙敬偉 趙 穎

本書可供自然科學(xué)與技術(shù)科學(xué)眾多學(xué)科，如材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、化工學(xué)、飛行器設(shè)計(jì)、力學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)，以及航空航天航海、土木、機(jī)械、能源、石油、交通、體育、醫(yī)療等工程領(lǐng)域的高校師生和科技人員閱讀。

（本文編輯：劉四旦）

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