通過(guò)對(duì)鋼/玻璃鋼的膠接質(zhì)量的超聲信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換并分析,發(fā)現(xiàn)超聲波在鋼里面產(chǎn)生了共振。因膠接良好時(shí)玻璃鋼對(duì)超聲信號(hào)的衰減使得其共振幅值要明顯小于脫粘超聲信號(hào),再通過(guò)對(duì)比不同特征下的超聲C掃描圖像,發(fā)現(xiàn)只有在基頻幅值下的超聲C掃檢測(cè)效果和常規(guī)超聲C掃檢測(cè)效果一致。因此可以通過(guò)超聲幅-頻曲線來(lái)評(píng)價(jià)鋼/玻璃鋼的膠接界面是否存在脫粘。 

【文章來(lái)源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020年06期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合殼體

由于復(fù)合殼體為鋼/玻璃鋼的膠接結(jié)構(gòu),因此超聲波在復(fù)合殼體中的傳播符合超聲波在多層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中的傳播特性,其傳播模型可以通過(guò)圖2模型來(lái)表示。其中:r1為鋼的上表面;r2為鋼和膠的膠接面;r3為膠和玻璃鋼的膠接面;r4為玻璃鋼的下表面。

式中:D為探頭晶片直徑;λ為聚苯乙烯中的超聲波波長(zhǎng)。通過(guò)計(jì)算得知超聲近場(chǎng)區(qū)小于延時(shí)塊的厚度,再采用8位100 MHz的采集卡采集膠接界面存在脫粘時(shí)的超聲波時(shí)域波形,如圖3所示,膠接良好時(shí)超聲波時(shí)域波形如圖4所示。不難發(fā)現(xiàn)在膠接良好的情況下,多次反射之后的超聲波衰減程度明顯要高于存在脫粘的情況。在超聲時(shí)域波形中,相鄰兩個(gè)底波之間相差25個(gè)采樣點(diǎn),因此相鄰兩個(gè)底波時(shí)間間隔為250 ns,通過(guò)計(jì)算得知超聲波在鋼殼體中的傳播速度為5360 m/s。同時(shí)在超聲時(shí)域波形中發(fā)現(xiàn)超聲波聲壓并不呈線性衰減,前幾次膠接界面波反而越來(lái)越高,這是因?yàn)槌暡ㄔ阡摎んw中產(chǎn)生了共振。而超聲波在鋼殼體中產(chǎn)生共振的條件是鋼殼體的厚度為超聲波半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。通過(guò)計(jì)算得知在超聲頻率為4 MHz倍數(shù)的時(shí)候會(huì)在鋼殼體中產(chǎn)生共振。雖然本文采用的是10 MHz的超聲探頭,但是由于超聲探頭頻率具有一定的帶寬,其中就包含了8 MHz的頻率成分,因此超聲波會(huì)在鋼殼體中產(chǎn)生共振。圖4 膠接良好超聲時(shí)域波形

【參考文獻(xiàn)】：
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