針對復合材料層壓板分層缺陷的準確識別問題,通過仿真與實驗提出相控陣超聲檢測激活孔徑優(yōu)化方法,研究并分析不同聚焦深度下激活孔徑對聲場特性和檢測效果的影響。首先,針對相控陣超聲接觸式檢測方法,推導出固固界面下的多點源三維聲場模型;然后,對相控陣超聲聲場進行仿真,研究不同激活孔徑下的聲場特性;最后,采用熱壓工藝制備含分層缺陷的碳纖維增強樹脂基復合材料（CFRP）層壓板,并搭建相控陣超聲檢測系統(tǒng)對其進行檢測。實驗結果表明,通過對相控陣超聲激活孔徑進行優(yōu)化選擇,能夠實現CFRP層壓板分層缺陷的準確識別,有效提高缺陷檢測精度。 

【文章來源】：材料工程. 2020,48(09)北大核心EICSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

相控陣超聲檢測聲線輻射示意圖

將單個陣元看作表面壓強均勻的活塞式矩形陣元,設陣元面積為S、表面壓強為p0(ω),其向楔塊中輻射聲波聲線如圖2所示。用Rayleigh-Sommerfeld積分形式為高頻彈性P波進行建模[19],其在楔塊中產生的質點振動速度為:

使用相控陣超聲對CFRP層壓板進行檢測時,聲束垂直入射到平板內部時聚焦效果最好[22],應選擇零度聚焦掃查方法對其檢測。設一維線陣探頭的陣元數為N、陣元間距為d,當激活孔徑為n、步進為1時,零度聚焦掃查示意圖如圖3所示。其橫向掃查有效范圍為(N-n+1)d,當N,d確定后,掃查有效范圍隨著激活孔徑n的增大而減小。相控陣超聲探頭選擇適用于復合材料檢測的近壁探頭,型號為5L64-NW1,其具有較小的陣元尺寸與陣元間距,探頭參數如表1所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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