蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
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復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能而備受飛機(jī)設(shè)計(jì)者的青睞，已引起飛機(jī)設(shè)計(jì)及航空制造業(yè)的巨大變革，且這一變革正朝著繼續(xù)加深的趨勢(shì)發(fā)展[1]。目前，航空飛行器上所用的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)主要有增強(qiáng)層板結(jié)構(gòu)和夾芯結(jié)構(gòu)兩種，而在夾芯結(jié)構(gòu)中以NOMEX蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最為廣泛，它具有重量輕、比強(qiáng)度高、比剛度高、抗振、隔熱、隔音、透波性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在飛機(jī)的雷達(dá)罩、操縱舵面及客機(jī)的客艙地板等部位獲得了大量應(yīng)用。
NOMEX蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)是由上下2層面板和中間蜂窩芯粘合而成（圖1），蒙皮一般為玻璃纖維板或碳纖維薄板，芯材為NOMEX蜂窩，其網(wǎng)格形式通常為正六邊形。因制造工藝不當(dāng)或服役載荷作用下，NOMEX蜂窩復(fù)合材料容易形成缺陷，這些缺陷的存在威脅著復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的安全，因此，對(duì)復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)非常重要。
NOMEX蜂窩復(fù)合材料中常見的缺陷有面板與芯材脫粘、面板分層、蜂窩芯內(nèi)夾雜、蜂窩芯材褶皺、蜂窩芯節(jié)點(diǎn)開裂等。而對(duì)于這些缺陷，很難采用一種檢測(cè)方法進(jìn)行全面、有效的檢測(cè)。因此，本文將針對(duì)NOMEX復(fù)合材料蜂窩結(jié)構(gòu)中不同缺陷類型，開展各種無(wú)損檢測(cè)方法比對(duì)分析的綜合研究。
1 聲學(xué)檢測(cè)法
1.1 脈沖反射法
外場(chǎng)檢測(cè)時(shí)通常結(jié)構(gòu)不可拆卸，此時(shí)只能從單側(cè)蒙皮對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，脈沖反射法尤其適用于該種情況下的檢測(cè)。
1.1.1 高頻超聲脈沖反射法
蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)蒙皮偏薄，對(duì)蒙皮自身的分層或蒙皮與蜂窩芯脫粘類缺陷，高頻超聲的檢測(cè)效果較好。鑒于蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，高頻超聲只能穿透蒙皮，所以顯示屏上只能看見單層蒙皮的面波與底波。蒙皮分層缺陷超聲波形信號(hào)表現(xiàn)為蒙皮自身底波消失，原面波與底波間出現(xiàn)明顯缺陷回波。
評(píng)論