采用超聲脈沖穿透法和超聲脈沖反射法相結(jié)合,對結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料產(chǎn)品開展超聲無損檢測方法研究。研究結(jié)果表明,超聲檢測可有效檢測出結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料產(chǎn)品中復(fù)合材料中的分層缺陷和復(fù)合材料與阻尼材料間的脫粘缺陷。 

【文章來源】：宇航材料工藝. 2017,47(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖

脅鬮?鸞鶴枘岵牧?圖1)，阻尼材料在基體預(yù)浸料鋪層過程中按照設(shè)計要求鋪放在產(chǎn)品中的指定位置，并與基體一同經(jīng)歷加溫加壓共固化成型，成型制品中由于存在多個界面，加壓過程中容易存在復(fù)合材料分層缺陷和復(fù)合材料與阻尼材料間的脫粘等影響產(chǎn)品使用性能的缺陷(圖2、圖3)。為滿足航天產(chǎn)品高可靠要求，本文主要針對典型結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料，開展超聲檢測方法研究，實現(xiàn)材料及制品中缺陷的有效檢出［3－5］。圖1結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖Fig．1Schematicofstructure/dampingintegrativecomposites圖2復(fù)合材料分層缺陷Fig．2Delaminationdefectsofcompositematerials—86—宇航材料工藝http:∥www．yhclgy．com2017年第5期

圖3產(chǎn)品脫粘缺陷Fig．3Debondingdefectsofproduct1超聲檢測方法測定聲學(xué)參量是進行超聲檢測研究的基礎(chǔ)，為此，對復(fù)合材料和阻尼材料進行聲阻抗的測量。聲速測量原理:v=L/T式中，v為超聲波傳播速度;L為被測材料長度;T為超聲脈沖在試件中的傳播時間。測量聲速用的儀器:CTS－25型復(fù)合材料探傷儀;探頭頻率:50kHz;校準時標:26μs。測量結(jié)果:C/E復(fù)合材料聲速為2．41km/s;阻尼材料聲速為1.72km/s。C/E復(fù)合材料密度1．55g/cm3;Z=ρv=3．7×106kg/m2·s;阻尼材料密度1．07g/cm3;Z=ρv=1．8×106kg/m2·s。通過對材料聲阻抗的實際測量，可知結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料中C/E復(fù)合材料與阻尼材料間存在較大差異。這使得在粘接良好區(qū)與脫粘區(qū)均有較大的界面反射波。粘接良好與脫粘缺陷通過界面信號難以分辨。結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特點:(1)C/E復(fù)合材料基材是多層、非均質(zhì)材料，具有較高的聲衰減;(2)阻尼材料是以橡膠為主要原料的高聲衰減的彈性材料，且聲衰減又具有較大的離散性;(3)C/E復(fù)合材料與阻尼材料聲阻抗存在較大的差異。這些聲學(xué)特點增加了結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料超聲檢測的難度。結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料由于結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等因素的影響，產(chǎn)品內(nèi)部可能存在缺陷。主要是:(1)復(fù)合材料基材本身的缺陷:復(fù)合材料基材分層、類夾雜等缺陷;(2)復(fù)合材料與阻尼層間脫粘缺陷。為控制產(chǎn)品質(zhì)量，要求對結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料內(nèi)部的兩類缺陷進行無損檢測。1．1復(fù)合材料基材缺陷的檢測結(jié)構(gòu)/阻尼一體化復(fù)合材料中復(fù)合材料基材的檢測采用超聲脈沖反射法，主要檢測復(fù)合材料內(nèi)部分層、類夾雜等缺陷，復(fù)合材料內(nèi)部質(zhì)量檢測是靠C/E復(fù)合材料與阻尼層的界面?

【參考文獻】：
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本文編號：3106591