复合材料布带缠绕制品的无损检测及质量评价

• 作 者: 曹小平
• 机 构: 西北工业大学
• 出 处: 西北工业大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 航空用材料 复合材料 布带缠绕制品 超声检测 无损探伤 质量评价 CT检测

复合材料布带缠绕制品在航空航天领域有着广泛的应用。其内在质量的控制和制品的可靠性评价，对无损检测技术提出了越来越高的要求。本文在对复合材料布带缠绕制品的材料成型工艺及制品结构特征分析的基础上，对其适宜的无损检测方法进行了选择分析。对适宜的超声波无损检测方法及工业CT检测方法的基本原理、检测共性问题等进行了叙述。通过制作对比试块、模拟试块及实际解剖实验对比等手段，采用低频超声干耦合技术和工业CT技术，对复合材料布带缠绕制品材料的内在质量的检测和评价进行了实验研究。结果表明，用超声低频干耦合技术检测复合材料布带缠绕制品的方法是可行的，其检测灵敏度可以满足工程实际对制品的质量控制要求。在材质构成、成型工艺、壁厚、表面粗糙度大致相同的前提下，检测分贝值dB及分贝值偏差AdB值与制品内部伤情(缺陷)间有相关联的对应关系。同类制品同一检测环带，检测结果的分贝值相对差值AdB，超过一定范围，表明制品内在质量存在某种缺陷。AdB越大，缺陷严重程度越大。AdB在15dB∽25dB，表明构件材质内部有质量异常：A dB大于25dB的，多为分层类缺陷。用CT检测的方法，通过CT曲线的密度降及图像分析，能够较准确的判定制品内在的质量缺陷。一般情况下，产品的内在质量特征与CT的密度值及小间距测量值等有相对应的关系。CT密度降值大于25﹪的区域，其缺陷类型多为分层类缺陷。通过对实际产品进行的检测和解剖验证，表明低频超声干耦合技术及工业CT技术的结合应用，对制品的内在质量能够给出较为准确的衡量。结合ICT对特定区域、特定缺陷特征的确定，能够给出缺陷的更为准确的信息，对复合材料布带缠绕制品的内在质量的检测和质量评价，其结果相对准确可靠，对工程应用有较大的实际意义。