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    纖維增強復合材料無損檢測方法

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    掃一掃!纖維增強復合材料無損檢測方法掃一掃!
    瀏覽:- 發布日期:2020-11-02 18:38:55【

    隨著復合材料在航空領域的不斷擴大應用,復合材料的無損檢測與評估(Nondestructive Testing and Evaluation)技術已成為業內高度關注的技術熱點方向和應用方向,特別是碳纖維增強樹脂基復合材料在飛機機身、機翼等非常重要的關重結構部位的應用,人們對無損檢測技術不斷提出了更高要求。由此,不斷吸引和激發業內專家和技術人員不懈地努力研究和開發新的復合材料 NDT & E 技術。目前主要的無損檢測方法包括超聲檢測法、射線檢測法、激光散斑干涉法和紅外熱成像檢測法、工業CT等,接下來的系列文章將繼續簡單介紹各種方法的檢測原理、針對不同缺陷形式,對比不同檢測方法的檢測結果。

    1、紅外熱成像檢測

    紅外熱成像檢測是對被檢件表面進行熱加載,粘接界面上有脫粘缺陷時,脫粘缺陷區域與粘接完好區域之間產生溫差,紅外熱成像檢測即利用熱傳導不均勻引起的表面溫場分布差異來進行檢測。紅外熱成像檢測的優點是:檢測面積大、非接觸、檢測效率高、檢測結果直觀。主要局限是:檢測靈敏度隨缺陷埋深的增加而降低,待測件表面不能對熱波產生強鏡面反射。紅外熱成像主要適用于焊縫缺陷和夾層結構粘接界面脫粘缺陷。我國多家單位對紅外熱成像檢測有過研究,如北京航空材料研究院和航天材料及工藝研究院利用紅外熱像技術對涂層材料和多層結構材料分層缺陷進行了檢測。航天材料及工藝研究所利用紅外熱成像對碳蒙皮蜂窩夾層、玻璃鋼泡沫夾層等粘接結構進行了檢測,并開展了工程化應用。隨著新材料、新工藝的發展,膠粘結構產品越來越廣泛地被應用,紅外熱成像檢測的應用也越來越廣泛。

    2、工業CT檢測法

    工業CT(computed tomography)即工業計算機斷層成像,是依據投影數據重建被測件內部結構圖像的無損檢測技術。工業CT是以射線檢測為基礎,其基本原理是能量為I0 的射線束穿過被測件時,透射方向的各體積元的衰減系數μi不同,從而探測器接收的透射能量I也不同。按照圖像重建算法,就可以得到被測件截面一層無影像重疊的斷層掃描圖像如圖1所示。將獲得的無數個二維斷層圖像重建出三維圖像。評價工業CT的主要性能參數包括:檢測試件的范圍,射線源能量、掃描模式和檢測時間分辨能力。工業CT優勢突出,非接觸、非破壞性、沒有重疊的數字化圖像,能夠精確地給出被測件內部細節的三維位置數據。同時,工業 CT 成像直觀、分辨率高、可靠性高,可對缺陷定性、定位、定量,檢測靈敏度高。局限性是檢測設備昂貴、檢測成本高、檢測效率低、被測件規格有限制,不能進行現場檢測。工業CT技術已經成熟應用于層壓板,蜂窩結構及纖維纏繞體等復合材料的無損檢測。

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