刘太丽 黄漫国 刘艺 刘伟 李欣 梁晓波

摘要：先进复合材料共固化技术为复合材料的广泛化提供新的契机，但对其检测提出新的需求。本文利用非接触的空气耦合超声检测技术，实现了对共固化复合材料缺陷的检测。进一步地通过正交分析法对传感器间距离、激励电压、增益、波包个数、激励频率进行了条件试验，最终确定了仪器最佳检测参数为传感器间距离80mm、激励电压150V、增益30dB、波包个数3个、激励频率390kHz。本文研究可为后续实现针对共固化复合材料的空气耦合超声检测技术的规范化检测提供一定依据。

关键词：空气耦合超声；共固化复合材料；正交分析；缺陷检测；参数优化

中图分类号：TB55文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.07.010

复合材料（CFRP）在航空领域的广泛应用，不但可极大降低飞机结构质量，还可提高使用寿命，降低维护费用[1-2]。随着技术发展，复合材料大量用于主关键承力结构和复杂曲面结构，而制作工艺也向整体成形和共固化方向发展[3-5]。共固化技术有低成本、高合格率、高成形率的优点，尤其适用于机翼壁板成形。随着新工艺的不断完善，对于飞机共固化复合材料的加工、装配、检验等都提出了新的需求与挑战[6-7]，尤其是检测方面，因共固化材料结构更加复杂，极大提高了缺陷检测的难度。

传统超声检测由于价格低、操作简易而成为最为广泛的应用技术。但目前在该技术自动化的道路上，耦合剂的使用是一个不可避免的障碍，因其需要花费巨大的资源才能自动地连续提供耦合剂和自动清洁这两个功能集成在系统中。……