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航空用纤维增强聚合物基复合材料无损检测技术的应用与展望

2018-11-27 17:29:57 来源:中国检测网 网络转载 阅读:

 
 
 
       随着国防工业的快速发展,复合材料在飞机和发动机上的应用越来越多,使用的部位从尾翼、舵面等次承力结构扩展到机翼等主承力结构,结构形式从简单的梁式、板式结构向夹层结构、整体复杂结构方向发展,制造工艺也由热压罐工艺向RTM(树脂传递模塑成型)、VARI(真空辅助成型工艺)等工艺发展。航空用纤维增强聚合物基复合材料制件按结构形式分类,主要有层板结构、板板黏接结构、板芯夹层结构等;按形状分类,主要有平板、曲面、腔体等;按制作工艺分类,主要有热压罐工艺、RTM工艺、缠绕工艺、共固化工艺等。

      以大飞机C919为例,由复材制成的零件有大尺寸复合材料壁板结构(水平尾翼、垂直尾翼)、蜂窝三明治夹层结构(活动面)、大曲率变截面(后机身)等复杂结构。来源:荣格塑料工业
航空用复合材料及制件的快速发展,给无损检测技术提出了更高的要求。复合材料制件中易出现的主要缺陷形式有分层、脱黏、夹杂、孔隙等,然而航空用复合材料制件种类的多样化给无损检测带来了较大挑战,主要困难表现在:
      1、不同结构、不同制作工艺的复合材料制件中,缺陷信号的表现形式不同;
      2、复杂结构制件的无损检测可达性差;
      3、不同种类复合材料制件有效适用的无损检测方法不同等。
       近十年来,为满足快速发展的航空用复合材料及制件的无损检测需求,国内无损检测技术人员经过刻苦钻研,不断实践,参考国外先进技术,提高了国内检测水平,使国内航空复合材料无损检测技术水平得到了很大的提升。
 
 
 
超声检测技术应用现状
      超声检测技术在航空复合材料无损检测中的应用最为广泛,国外复合材料制件通常要求100%进行超声检测,该方法可用于层板、板板胶接、板芯夹层等结构,对分层、夹杂、脱黏、孔隙等缺陷具有较好的检测效果。
铆接结构检测
       两块复合材料层板通过铆接结合是常见的一种复合材料组装结构。
铆接结构外观
      铆接过程中容易引起分层、裂纹等缺陷,采用超声接触式脉冲反射法或C扫描法,可以有效检测出该类缺陷。
铆接结构典型缺陷显示信号
 
 

关键词:无损检测,复合材料,超声检测,X射线检测

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