变厚度复合材料结构超声反射法成像的缺陷识别与定量表征
2021-12-22张德魁
无损检测 2021年7期
徐 莹,张德魁,郝 威,王 珏
(1.沈阳飞机工业(集团)有限公司,沈阳 110000;2.沈阳航盛科技有限责任公司,沈阳 110000)
近年来,复合材料成为航空、航天、交通运输等领域中重要的结构材料,复合材料的大量应用更是成为衡量新一代飞机先进性的重要标志[1-3]。然而,复合材料在制造、装配、服役等阶段很容易产生不同类型的危害性缺陷,如分层、脱黏、孔隙等,这些缺陷会严重影响零件的性能。随着复合材料在航空领域需求的不断增加,行业对这些缺陷的检测也提出了更高的要求,不但需要对缺陷进行精准定位和可靠识别,还需要使用自动化的检测手段来保证检测效率[4]。对于复杂的变厚度层压结构复合材料制件的超声检测,要实现缺陷的可靠自动化识别难度较大,因此目前对该类复合材料制件基本采用手动方式进行检测。手动检测对人员的经验要求较高,不仅工作强度大、检测效率低,而且检测者难以控制换能器进行均匀扫描,容易造成漏检,同时也没有可追溯的图像信息[5]。因此,探寻一种可靠性高的自动化检测方案十分必要。
在超声反射法检测中,常规的C扫描成像方式是对缺陷波单独成像,通过在表面回波与底波之间设置缺陷分析区间,采集超声信号,以直观表征零件内部的缺陷状态。缺陷分析区间的确定在自动化检测系统对缺陷的可靠识别中起到至关重要的作用。对于复杂变厚度层压结构,各扫描点的底波位置会随零件厚度的变化而改变,这给缺陷分析区间的确定带来较大困难。……
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