空空导弹是现代战争中争夺制空权的首要武器。机载弹射发射装置作为该武器系统的重要组成部分，主要用于悬挂、运载和发射各型空空导弹。它不仅影响载机的机动性能和导弹装载数量，还在一定程度上影响载机的可持续战斗时间。因此，探索碳纤维复合材料在复杂外形、承受复杂载荷推臂上的应用可行性，对于指导机载弹射发射装置轻量化设计，推动碳纤维复合材料在弹射发射装置上的工程化应用具有重要意义。

　　推臂作为机载弹射发射装置的典型构件实现机构的打开及回收，其是弹射机构的重要组成部分。应用ABAQUS有限元软件对产品结构设计合理性进行验证，预测结构失效薄弱环节。推臂的侧壁主承力区采用六面体单元，两端端头和中间实体部分采用四面体单元。推臂碳纤维复合材料选用0°、45°、- 45°和90°等4种铺层角度，铺层顺序为:0/45/-45/03/45/0/45/0/90/0/45/O2/ -45/02/90/O3/45/02/45/03/一45/03/45/90/045/02/- 45/02/45/02。

　　推臂静载试验及工艺改善实施步骤如下:首先，通过试验夹具，将支撑臂与推臂进行组合装配，获得试验件1；然后，根据有限元分析对结构失效部位的预测结果，在薄弱部位粘贴应变片，并按表6所示力值以2mm/min速度进行加载，获得应变测量结果；最后，针对静载试验失效部位的失效模式，结合RTM制作工艺及结构开展失效分析，逐步完善推臂RTM成型工艺，并开展极限破坏试验，以验证改进后的碳纤维复合材料在推臂上推广应用的可行性。

　　根据强度校核计算结果可知，各推臂结构在载荷条件下均满足强度设计指标要求。推臂失效薄弱部分均分布在工字梁T型过渡处，可用于指导后续静载试验应变片粘贴位置选择，以实现对重点部位的应变监控。

　　根据有限元分析对推臂结构失效薄弱部位的预测，在推臂工字梁T型接头过渡处粘贴应变片。当载荷加至14kN时，试验件1在大头三角区发生了分层破坏。

　　从试验结果可知，工艺缺陷可能使非最大受力区域由于应变过大产生分层破坏继而失效，复合材.料的理论强度校核只能作为参考，容易产生工艺缺陷的部位还需重点关注。通过对分层部位进行材料失效分析，改善铺层工艺，重新制得试验件2。在试验件2工字梁T型接头过渡处和三角区域粘贴应变片。加载到28~29 kN时发生开裂破坏。

　　试验结果表明，在工字梁区域调整填充量可有效避免工艺缺陷产生。进行工艺改进后，制造的推臂达到了安全使用要求，使产品合格率得到大幅提升。

　　推臂端部三角区分层失效分析及工艺改善在设计方面，端部三角区铺层设计不合理，部分纤维不连续，由于三角区大部分存在于有效传载路径上，因而容易发生失效。在工艺操作方面，存在织物未熨平等工艺缺陷，导致局部有快速流道，部分平直纤维被顶弯，降低了部件的力学性能。

　　通过调整三角区纤维铺层，使纤维铺放路径平直，有利于将工艺三角区从有效载荷传递路径上移开，以降低产品强度对工艺缺陷的敏感度；同时，降低了产品的应变，提高了产品的可靠性。

　　载和疲劳破坏的薄弱点，铺层时应重点关注过渡区填充，对填充量严格控制，避免因填充过多造成纤维褶皱或填充不足，从而形成快速流道和孔隙缺陷；同时，应确保工字梁中间有部分纤维连续到侧梁部分，以有效传递载荷。进行工艺改进后，制造的推臂达到了安全使用要求。按照改进工艺制作推臂试验件，在工作角度下进行极限破坏试验。推臂在压应变最大区域发生材料破坏，破坏时的最小载荷为1.9倍工作载荷，满足了弹射装置安全裕设计要求。