材料的发展是结构发展的基材，新材料的性能指标取决于结构设计的需求，由于复合材料结构通常具有优异的抗疲劳、抗腐蚀和良好的耐用性，在设计时不是主要考虑因素，其主要考虑复合材料因约束设计因素造成的损伤容限、强度、刚度等。

关于飞机机翼结构设计损伤容限要求，蒙皮壁板含目视勉强可见冲击损伤（BVID）时，蒙皮壁板应能承受100%DUL，内部骨架和桁条含有最大不超过27J的冲击损伤时，应能承受100%设计限制载荷(DLL)，蒙皮壁板含目视可见冲击损伤（VID）时，应能承受100%DLL。当释放应变能量超过创建一个新的表面积和产生裂纹尖端附近的塑性变形所需要的能量时，在这些阶段裂纹扩展足以观察到（大于几微米至几百微米）。对于飞机来说，即使很小的裂缝都会导致灾难性的飞机故障。

根据这样的设计准则，控制机翼蒙皮部位的设计约束主要是稳定性要求，因此机翼结构的减重主要取决于稳定性和损伤容限要求，对于新一代功能一体化复合材料而言，性能要求主要围绕以上两点。稳定性要求，目标是提高蒙皮壁板的初始屈曲载荷。对于复合材料飞机机翼提高损伤容限要求，目标是提高压缩设计许用值，而从材料性能角度提高复合材料体系的抗冲击性能。

自20世纪70年代人们开始探索复合材料用于飞机机翼结构的可能性，鉴于当时的技术及材料水平有限，一直未能解决复合材料机翼结构设计损伤容限提升的设计要求，经过人们不断的研究表明，碳纤维复合材料机翼为提高机翼高压缩设计许用值的最大障碍是冲击后压缩强度过低，经过实验论证是由于树脂缺乏韧性所致，因此在其后20年的时间里，提高树脂的韧性是提高复合材料机翼结构设计损伤容限的必要因素。

目前解决碳纤维材料脆性易产生微小裂纹的方法，通常是在树脂中加入增韧剂，但韧性增强颗粒分散性差，能够形成高和低颗粒密度区域，进而降低复合材料的性能。目前欧美已使用在不降低复合材料性能树脂增韧材料，其中有代表性的如大连义邦Xantu. Layr，使用在预浸料层间，铺贴简便，改善树脂内部分层断裂，冲击之后的压缩强度，提升复合材料分层和抗疲劳特性。另外这些纳米纤维膜不会增加预浸料的厚度和重量，在层间区域充当脆性树脂基体的纳米级增强物质，最终形成更坚韧的树脂(可以与其他增韧体系共同使用)，在受到压力或冲击时不易发生微小裂纹。

由于碳纤维材料在飞机中的大量应用，除飞机机翼外，还有复合材料的垂直尾翼、水平尾翼、前机身、旋翼、主承力结构等多种型号超过80%以上使用碳纤维材料，新一代的复合材料将使航空飞机将更加清洁，飞的更远。

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