陆铭慧 张毅萍 刘 磨 江淑玲 郑善朴

（1 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室，南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063）

（2 中航飞机股份有限公司测试中心，西安 710089）

文 摘 孔隙率对复合材料性能有很大影响。针对高孔隙率复合材料超声表征不足问题，本文把超声功率谱特征和非线性特征应用于表征高孔隙石英酚醛复合材料的孔隙率，即在频域上对比研究孔隙对基波幅值的衰减及谐波幅值的滋生的影响。结果表明：二者均能有效表征高孔隙复合材料的孔隙率。基于频域基波分析的超声功率谱特征参量测量容易，随孔隙增加呈递减变化，在孔隙率较低时具有一定优势；基于谐波分析的超声二阶非线性特征参量，随孔隙增加呈递增变化，对高孔隙率表征更具优势。

0 引言

石英编织复合材料由于其优良的防热、承载、透波等特性，被广泛的应用于航空航天领域［1］。但在复合材料的制备过程中，不可避免地产生孔隙缺陷。孔隙的存在对复合材料的压缩强度、疲劳极限、吸热等性能有很大影响［2］。目前复合材料孔隙率表征的方法可分为破坏性和非破坏性两类。以烧蚀法、吸水法、密度法［3］为主的破坏性表征法，周期长、表征结果差别大，无法对构件实施评价。在非破坏性表征方法中，射线CT方法具有直观、精度高的特点，但价格昂贵［4］；超声法是一种高效、可行的方法，目前得到了广泛的应用。

目前的复合材料孔隙超声表征法主要是建立在对信号时域进行分析的基础上，如：衰减法、声阻抗法等。……