复合材料结构可视化检测中的损伤面积测量.pdfVIP

TECHNOLOGY 测试技术TESTlNG 提出了可视化检测条件下对内部损伤面积进行计算的原理 并编写了实现软件。软件利用计算机图像坐标与实际被检测面 的几何对应关系，由函数自动获取测量点(鼠标位置)坐标，通过 预先设计的公式进行计算并将结果显示于测量点。 复合材料结构可视化检测中的 损伤面积测量★ of Areain Visual MeasuringDamageCompositesComputer ◎杨小林马虎 江涛，空军第一航空学院 类型。作为关键缺陷，损伤形式之一， 态载荷性能，严重时会直接威胁飞机 随翥冀篇茎篓 冲击损伤的威胁在于当内部产生大范 的飞行安全，引起突发事故，因此必须 增加，广泛应用于飞机雷达罩、机翼前 围基体开裂、分层和蜂窝芯损坏时，外 及时有效地进行早期检测和预报。 缘、方向舵、鸭翼、垂尾、腹鳍、蒙皮等 表面往往目视不可检，但其压缩承载 由于复合材料结构的损伤破坏形 结构件。但是由于复合材料存在层问 能力己大幅度下降(外表面目视勉强 式多数为埋藏于复合材料结构内部的 强度低、横向性能差、抗压能力弱等缺 可检的冲击损伤可使其压缩强度降为 面积型损伤，尤其是不可见的分层和脱 点，无论是战时还是平时，由于弹伤、 无损强度的40％)。 粘危害性更大。因此，围绕复合材料结 紧急起航或迫降、机场简陋、维护或操 现有飞机复合材料结构主要包括 构的无损检测主要针对冲击损伤的早 作不当等原因，飞机复合材料结构非 层合板和蜂窝夹芯两种结构类型，它 期预报和诊断，同时力求实现对结构内 常容易发生以冲击损伤为主的各种结 们在经受外部冲击后可能具有的损伤 部的损伤面积和损伤埋藏深度的定量 构破坏。 破坏形式主要包括表面损伤、分层、脱 计算。尤其是损伤面积的大小，对于复 胶、蜂窝芯损坏、穿孔／穿透等。 合材料结构件的可修与不可修，以及可 飞机复合材料结构损伤面积 由外来物撞击导致的冲击损伤一 修条件下的修理方法的确定至关重要。 测量的意义 旦产生，则在使用环境和自然环境因 冲击损伤(impactdamage)是由外素的综合作用下，其破坏速度将大大 n-j视化检测方法 来物撞击引起的材料结构上的异常。 加快，尤其是冰冻／熔化引起的湿膨胀 实现对复合材料结构内部损伤实 冲击损伤是飞机复合材料结构在役使 或夹芯结构的积水、积油等情况。如果 际面积的测量，必须要能对其内部损 用期间的主要损伤模式，对复合材料 是低速冲击产生的损伤，外表目视不 伤的具体信息进行全面且直观的记 结构的各种性能都有很大影响。已进 可检，而内部已发生损坏，则在湿热性 录。比之常规的声阻抗检测、超声波检 行的复合材料结构(含冲击损伤典型 环境中，其内部的吸湿膨胀以及所导 测等，可视化的检测如红外热成像检 加筋板)损伤容限验证试验证明：冲击 致的积水等损伤隐蔽且危害性大。这 测、超声C扫描等显然在定量分析方 损伤是复合材料最严重的缺陷，损伤 些损伤会显著降低复合材料的静、动 面的优势更为明显。 红外热成像检测是一种较新的用 ★基金项目：国家自然科学基金资助项目 于复合材料结构内部损伤检查和分析 34 航空维修与I程20∞，5 的方法，其原理基于物体的热 辐射特性，通过扫描记录或观 察试件表面缺陷和基体材料 由于不同的热特性引起的温 度变化，利用表面温度场分布 来获取工件的缺陷