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《增韌樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、增韌樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究NondestructiveTestingTechnolgyforToughenedCarbonFiberReinforcedResinComposites北京航空航天大學(xué)張博明葉金蕊周正干上海飛機(jī)制造有限公司劉衛(wèi)平張冬梅劉奎于光周暉∥_+‰．．L。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：．：：．．．．．．．．．．__張博目t＆．*±±S日?！阬n女^自*￡§##目±、口”Ⅱt■＆■．$女§■目i，目m##《步#。mE
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3、臺(tái)##■镕÷oⅣ±＆．±##￡m；±*1m■镕*日。目自”∞”★g￡☆##}■#镕目*m＆■＆$日R”Ⅲ目。機(jī)體結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料化程度是衡量飛機(jī)先進(jìn)性的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來(lái)．碳纖維復(fù)合材料正被積極應(yīng)用于制造大型飛機(jī)的主啦力結(jié)構(gòu)，先進(jìn)復(fù)臺(tái)材料以其優(yōu)異的性能，可以有效提高飛機(jī)的輕量化和78讎宅翻造技術(shù)·2010《第17Ⅻ在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造過(guò)程中．缺陷無(wú)損檢測(cè)(NDT：和質(zhì)量無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)是必不可少的環(huán)節(jié)，并已經(jīng)融入復(fù)臺(tái)材料從研究到最終裝機(jī)的全過(guò)程。高性能化水平。相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜冶硎荆w機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料化是大勢(shì)所趨．并將從根奉上改變飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)汁和制造傳統(tǒng)。然而
4、．樹(shù)脂基碳纖維復(fù)臺(tái)材料是復(fù)雜的各項(xiàng)異性多相體系．其質(zhì)量存在離散性．成型過(guò)程極其復(fù)雜．環(huán)境控制、制造T藝、運(yùn)輸以及操作等都可能在制造過(guò)程中產(chǎn)生缺艄；服役過(guò)程中在靜載荷、機(jī)械損傷、疲勞、蠕變、過(guò)熱等因素均會(huì)引起復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷。這些缺陷和損傷大大降低了結(jié)構(gòu)使用壽命，甚至還可能給飛機(jī)結(jié)構(gòu)造成災(zāi)難性的后果．聞此．缺陷無(wú)損檢測(cè)(NDT)和質(zhì)最尤損評(píng)價(jià)(NDE)是必不可少的環(huán)節(jié)．井已經(jīng)融人復(fù)合材料從研究到敏終裝機(jī)的全過(guò)程。枉近40年的復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)研究中．人們嘗試了很多無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和方法．超聲梭刪嗣具有靈敏度高、檢測(cè)缺陷范圍廣、穿透能力強(qiáng)、檢測(cè)效率高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)
5、點(diǎn)fni成為應(yīng)用最廣泛的方法。當(dāng)前復(fù)臺(tái)材料超聲無(wú)損檢測(cè)的研究主要集中在3個(gè)方面：超聲新技術(shù)、超聲信號(hào)處理方法和均質(zhì)體系的微觀模割m對(duì)于超聲波與復(fù)合材料內(nèi)部各種小連續(xù)結(jié)構(gòu)(氣孔、分層、夾雜纖維～樹(shù)脂界面等)相互作用的盧學(xué)物理特征并沒(méi)有給予過(guò)多的關(guān)注超聲新技術(shù)主要包括TOFD、卒氣鍋臺(tái)、超聲非線性、帽控陣技術(shù)肆”“。超聲信號(hào)赴理方法致力于通過(guò)數(shù)’#手段，解決噪聲抑靜J的瓶頸F，1膻蜘信號(hào)平均技術(shù)”“、濾波技術(shù)1“?頻譜分析”。、相關(guān)技術(shù)”“、神經(jīng)H絡(luò)方法”。?！?、時(shí)頻分析(例如短時(shí)似^?變換”““’、Vigner—ViiiP分加”“?小波變換㈣、Hilbe
6、rt—HuarI一“”1變換等)。均質(zhì)體系的微現(xiàn){；!掣．如經(jīng)典的M刪in模型刪．假世并質(zhì)結(jié)構(gòu)(姐孔隙)為規(guī)則球形n’F徑相同，m2B％*，H2叫口1Ⅷ4#∞∞#■l镕}t目汁算出衰減與半徑四次肯成正比．之后的『。作都是在此基礎(chǔ)E對(duì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行修正”。4”‘；這些方法雖然從細(xì)現(xiàn)R度八手，但蜂奉假設(shè)都是各向間性介質(zhì)的盧學(xué)物理覘律，缺乏對(duì)復(fù)合材料自身結(jié)構(gòu)的考慮。與傳統(tǒng)的金屬材料相比．復(fù)合材料具有聲學(xué)準(zhǔn)均勻性，即具有一定聲敏感性的細(xì)觀結(jié)構(gòu)(如樹(shù)脂纖維界面)使得超聲時(shí)域波形存在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)噪聲．在此噪聲結(jié)構(gòu)L，疊加纖維和樹(shù)脂的衰減信息構(gòu)成理想復(fù)臺(tái)材料的奉征渡形
7、、由于引起復(fù)合材料的聲衰減因索(樹(shù)脂，纖維，孔隙，空洞．分層、添加劑“及各種界面)眾多且衰減程度十分嚴(yán)重．斟此疊加r結(jié)掏噪聲、衰減后的超聲波聲場(chǎng)作川于缺陷．得到反射信號(hào)，使得超聲檢測(cè)對(duì)下復(fù)合材料中缺陷的識(shí)別及定量受到了很大的阻礙。目前，在含缺陷碳纖維復(fù)合材料(CFIIP)超聲衰減方面，周內(nèi)外的相關(guān)研究建立了超聲衰減與復(fù)合材料缺陷問(wèn)的解析關(guān)系睜?．但模型儀局限于參數(shù)的獲得．且井來(lái)考慮復(fù)臺(tái)材料所禽缺陷的大小、足寸等鐓觀fi息．因此不具有普遍性：本蜾題制對(duì)“大飛機(jī)”可能應(yīng)用的增韌樹(shù)脂基碳紓維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)．開(kāi)展了一系列無(wú)損檢測(cè)研究，包括超聲無(wú)損檢測(cè)、射線無(wú)損檢測(cè)
8、和紅外無(wú)損掩測(cè)．并將所得檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比．同時(shí)重點(diǎn)針對(duì)超聲無(wú)摜檢測(cè)缺陷識(shí)別進(jìn)行理論研究和武驗(yàn)分析，井將所得結(jié)果與金相現(xiàn)察結(jié)糶對(duì)比，為復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為大飛機(jī)蓋鍵拄術(shù)之一的研黨提供依據(jù)超聲反射板法C一掃描檢測(cè)方法與試樣要想進(jìn)一步推廣樹(shù)脂基復(fù)合材料枉航空大E機(jī)上的應(yīng)用，必須克服其對(duì)沖擊破坷、的敏感性．國(guó)外發(fā)選舊家競(jìng)剌發(fā)展研究了高韌性基儺碳纖維復(fù)臺(tái)材料，仵預(yù)浸料制造過(guò)程中添加了化學(xué)物質(zhì)，提高性能的同時(shí)也增加了榆測(cè)超聲渡枉材料內(nèi)部缺陷區(qū)域和正常區(qū)域反射．衰減和共振差異的難度航窄川復(fù)合材料捌件多數(shù)較薄，超聲波在復(fù)臺(tái)材料中的聲袁較大，gI起的噪聲和缺陷發(fā)射信號(hào)
9、的信噪比低．不易分辨。因此，奉課題針對(duì)擬應(yīng)用于大飛機(jī)的增翱樹(shù)脂基的堿纖維復(fù)合材抖
