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维普资讯 维普资讯 航空用复合材料结构件无损检测技术分析 弯曲会造成复合材料的贫胶、富胶和纤维曲屈。如 1．目视检 查法 果预浸料储存时间过长，则会在固化成型过程中因 目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检 树脂的流动性变差而导致贫胶、富胶、纤维脱粘 测方法 。它可以检查出褪色、表面划伤、裂纹、起 以至分层等缺陷。如果这些缺陷不能及时发现，对 泡、表面欠压、起皱、桔皮、凹痕、富胶、贫胶 复合材料的性能会有很大影响，甚至会造成不可挽 等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光 回的损失。 检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、疏 2．使用过程 中产生的缺陷 松、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶 复合材料构件在使用过程中往往会由于应力 嵌件的位置等。另外，利用反射光可以观察到表 或环境因素而产生缺陷，以至被破坏。复合材料损 面不平和其他缺陷。 伤的产生、扩展与积累会加剧材料的环境与应力 2．声阻法 腐蚀，加剧材料老化，造成材料的耐湿热性能严重 声阻法又称机械阻抗分析法，它是通过测量 下降，强度与刚度急剧损失，大大降低材料的使用 结构件被测点振动力阻抗的变化来确定是否有异 寿命 ，有时会造成严重后果。传统观念采取的是发 常的结构存在。声阻仪是专为复合材料与蜂窝结 现问题后进行修补(维修或修理)的办法，要求在 构件的整体性检测发展起来的便携式检测仪器， 发现危及安全的缺陷后立即进行修复。而新的观 可检测出板一板胶接结构 (或复合材料)件或蜂 念是预测并管理，要求对可能发生的缺陷、故障进 窝结构的单层、多层板分离区域。此方法操作简 行预报，从而能在某一合适时间段 内采取措施。所 单，效果很好，能满足设计和使用要求。 以复合材料在使用过程中的定期检测，就显得极为 3．射线检测技术 重要 ，也越来越受到人们的重视。复合材料结构常 对于先进复合材料而言，射线检测仍然是最 见的缺陷类型及检测特点见表 1。 直接、最有效的无损检测技术之一 ，特别适合于 二、复合材料结构件的无损检测 检测先进复合材料中的孔隙和夹杂等体积型缺陷， 先进复合材料中的微观破坏和 内部缺陷，用 对垂直于材料表面的裂纹也具有较高的检测灵敏 常规的机械与物理方法一般不能满足检验精度要 度和可靠性，对树脂聚集与纤维聚集也有一定的 求，也不能采用破坏性实验方法进行检测，必须对 检测能力，也可测量小厚度复合材料铺层中的纤 其进行无损探伤检测，即在不损坏结构使用性能 维弯曲等缺陷，但对复合材料中最为常见的分层缺 的前提下，采取一定的手段，检测其特征质量， 陷检测比较困难 ，对平行于材料表面的裂纹射线 确定其是否达到需要的工程使用要求。无损检测 检测技术也不敏感 。 是检验产品质量、保证产品使用安全、延长产品 在所有的射线检测技术中，胶片射线照相技 寿命必要的有效技术手段。可应用于航空复合材 术应用最为广泛，经过多年的发展，该技术已经 料结构中缺陷无损检测的技术很多，包括 目视检 比较成熟，许多国家都建立了针对复合材料的胶 查法、声阻法、射线检测技术、超声检测技术、声一 片射线照相技术规范或标准。近几年来，随着计 超声技术、涡流检测技术、微波检测技术等。 算机技术的迅速发展 ， 射线实时成像检测技术 表 1复合材料结构的缺陷类型及检测特点 缺陷类型 对结构的影响 检测特点 气孔、夹层、分层、纤维断裂或弯曲、 通常表现为损害复合材料构件 需检测复合材料构件特有的缺陷， 贫脂、富脂、疏松、裂纹、固化状态 的机械性能和物理性能 不能简单地引用金属材料的无损 不佳