超聲波檢測儀在蜂窩夾層結(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程中會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，因此對蜂窩夾層結(jié)構(gòu)缺陷的檢測研究成為了復(fù)合材料無損檢測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象，采用超聲波膠接測試儀BondaScope3100，分別通過發(fā)射-接收檢測、機(jī)械阻抗檢測兩種檢測方式對

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

3、—接收和機(jī)械阻抗兩種探頭對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效果。蒙皮厚度對兩種方法的檢測效果有影響。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)射—接收法可檢測最大蒙皮厚度為3mm，而機(jī)械阻抗法對蒙皮厚度為4mm的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)仍具有良好的檢測效果。發(fā)射—接收法和機(jī)械阻抗法都可以有效的檢測缺陷尺寸大于20mm的脫粘缺陷邊緣位置。當(dāng)缺陷尺寸比較小時，兩種檢測方法的檢測誤差均較大。隨著缺陷尺寸的增大，檢測誤差開始減小，測量精確度提高。