超聲波檢測(cè)儀在蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料上的應(yīng)用研究.pdf

1、蜂窩夾層復(fù)合材料由于具有較高的比強(qiáng)度和較好的隔熱、耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)而在航空、航天、土建等許多領(lǐng)域應(yīng)用極廣。然而蜂窩夾層復(fù)合材料在制作和使用的過(guò)程中會(huì)由于某些原因而出現(xiàn)各種缺陷，嚴(yán)重影響了蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的使用性能，因此對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)缺陷的檢測(cè)研究成為了復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)研究的重要方向之一。
　　 本文以蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的脫粘缺陷為主要研究對(duì)象，采用超聲波膠接測(cè)試儀BondaScope3100，分別通過(guò)發(fā)射-接收檢測(cè)、機(jī)械阻抗檢測(cè)兩種檢測(cè)方式對(duì)

2、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的脫粘缺陷進(jìn)行檢測(cè)研究。研究了測(cè)試頻率、蜂窩芯材種類(lèi)及厚度、蒙皮厚度對(duì)發(fā)射-接收檢測(cè)方式和機(jī)械阻抗檢測(cè)方式檢測(cè)結(jié)果的影響。并通過(guò)對(duì)預(yù)設(shè)缺陷的定量檢測(cè)，比較兩種檢測(cè)方法對(duì)缺陷尺寸和位置的確定及檢測(cè)誤差大小。最終總結(jié)兩種檢測(cè)方式對(duì)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的檢測(cè)效果。
　　 研究結(jié)果表明，發(fā)射—接收法和機(jī)械阻抗法的檢測(cè)頻率根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同而變化。選擇合適的頻率有利于提高對(duì)缺陷檢測(cè)的精確度。在選擇測(cè)試的最佳頻率下，發(fā)射

3、—接收和機(jī)械阻抗兩種探頭對(duì)鋁蜂窩和芳綸紙蜂窩芯兩種蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的脫粘缺陷具有良好的檢測(cè)效果。蒙皮厚度對(duì)兩種方法的檢測(cè)效果有影響。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)射—接收法可檢測(cè)最大蒙皮厚度為3mm，而機(jī)械阻抗法對(duì)蒙皮厚度為4mm的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)仍具有良好的檢測(cè)效果。發(fā)射—接收法和機(jī)械阻抗法都可以有效的檢測(cè)缺陷尺寸大于20mm的脫粘缺陷邊緣位置。當(dāng)缺陷尺寸比較小時(shí)，兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)誤差均較大。隨著缺陷尺寸的增大，檢測(cè)誤差開(kāi)始減小，測(cè)量精確度提高。