脉冲反射法检测粘接缺陷的有限元模拟
2014-10-27孙朝明汤光平李建文
无损检测 2014年7期
孙朝明,汤光平,李建文
(中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,绵阳 621900)
对于不易铆焊连接的金属材料和非金属材料,粘接是一种广泛被应用的加工方法,利用粘接方法可较方便地实现曲面多层壳体零件的连接。粘接的质量与粘接剂类型、工件表面状态、工件间的相对位置等诸多因素有关,它是影响粘接产品零部件使用性能的重要指标。如何使用现有的无损检测手段,实现粘接零件中粘接质量的非破坏性检测与评价,成为生产中急需解决的一个难题。笔者需要解决的问题是使用合适的无损检测方法,判断出在粘接完成后粘接处是否存在脱粘或气孔缺陷。
在众多的无损检测手段中,超声检测技术[1-6]获得了广泛的应用:可使用脉冲反射式单探头或一收一发式双探头进行检测,声束可以垂直或倾斜的入射[2]到检测工件中,检测时可以采用水浸、干耦合[5-6]或非接触方式进行。利用超声检测技术评价粘接质量,虽然方式灵活,但也存在较大的困难,为此国内外学者进行了深入的研究工作。在检测时所面临的主要问题在于:粘接工件为多层结构,超声信号在传播过程中存在多次的反射与折射[3-4],因此回波信号存在混叠,难以分辨或提取出对应于粘接缺陷的信号特征,尤其是当粘接结构中金属板较薄时。另一方面,实际的粘接产品在类型、厚度、尺寸等方面具有各自的特点,对应的信号特征也不相同;理想的脱粘缺陷试样难以加工,因此难以将检测回波信号与试样的内部状态建立有效的关联。……
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