CFRP层压板的超声检测
2021-12-22李刚卿周庆祥张晓丹彭善柏蔡桂喜
无损检测 2021年12期
李刚卿,周庆祥,张晓丹,曹 峰,彭善柏,蔡桂喜
(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 青岛 266111;2.中国科学院金属研究所,沈阳 110016;3.上海新阵元电子科技有限公司,上海 200231)
碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)以其优越的性能受到了广泛的关注,主要应用于航空航天、医疗、交通等领域[1]。受制造工艺、成型工艺及加工工艺的影响,复合材料内部易出现分层、空隙、夹杂、脱黏等缺陷,特别是在服役过程中,CFRP的近表层还易出现冲击损伤。如果不能及时地检出这些缺陷并采取补救措施,缺陷将发生扩展,最终导致CFRP制件失效,造成经济损失甚至人员伤亡。因此,复合材料的无损检测至关重要。
采用超声法对复合材料结构件进行检测,是目前工程上应用最广泛的检测技术。SOHN等[2-3]利用Lamb波的特有优势,对薄板复合材料进行了结构健康监测。采用Lamb波对CFRP进行检测时,一般采用一发一收两个探头,因衰减较大,其激励频率较低,对小缺陷不敏感,需借助于时间反转法进行信号增强[4]。另外,纤维增强聚合物基复合材料的各向异性会对 Lamb 波损伤定位的精度造成较大的影响,许颖等[5]提出了基于时间概率密度法的损伤定位方法。张继敏等[6]使用相控阵超声检测设备,对预埋有不同大小不同深度人工缺陷的22.92 mm厚CFRP层压板对比试块进行了检测试验,在时间校正增益(TCG)曲线的辅助下,通过C扫描成像可以有效检测出0.382 mm和22.54 mm深处的φ6 mm分层缺陷。为克服界面波对复合材料检测的不利影响,袁英民等……
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