复合材料层压结构超声相控阵检测的缺陷定量表征

使用便携式超声相控阵设备及两个几何参数不同的线性阵列换能器对埋有6mm和9mm人工缺陷的碳纤维复合材料层压板试块进行检测,分别进行了非聚焦线性扫查和聚焦线性扫查,并对C扫成像进行分析。结果表明:在非聚焦线性扫查情况下,其扫查缺陷尺寸的准确性与换能器晶元长度和孔径长度有紧密关系,试验结果与理论分析一致;而在聚焦线性扫查情况下,其扫查缺陷尺寸的准确性不再受孔径数过大的影响。     

碳纤维复合材料层压板人工缺陷的水浸超声检测

采用贴膜法、插拔钢片法、脱模剂法和脱模膏法的方式制作不同尺寸及埋深的人工缺陷试块,并对其进行水浸超声检测。结果表明,水浸超声检测方法可以有效检测出复合材料层压板中由贴膜法、插拔钢片法制作的人工缺陷,但对于脱模剂法和脱模膏法制作的人工缺陷检测效果较差。该研究对碳纤维复合材料层压板人工模拟缺陷试块的制作及其超声检测具有一定的参考意义。     

铆钉超声相控阵检测及应用

飞机铆钉脱落,将给飞行安全造成重大隐患.为保障安全,本文提出采用超声波检测方法对铆钉实施在役监测.利用线切割方法加工不同深度及位置人工缺陷的铆钉,并制作专用铆钉对比试块.分别使用常规超声波探头和相控阵超声波探头对试块中铆钉进行检测,比较超声检测A扫查结果与相控阵超声检测扇形扫查结果,表明采用20MHz常规延迟块探头能够...     

大厚度复合材料结构的超声相控阵检测成像与缺陷定量表征

使用便携式超声相控阵设备对厚度为22.92mm的碳纤维复合材料层压板对比试块进行检测,对其中埋有6,9,12 mm的人工缺陷进行C扫描成像。结果表明:在超声相控阵检测中,同种介质内不同尺寸缺陷所得TCG曲线趋势相同且趋于重合;三种不同成像方式都能准确一致地对缺陷尺寸进行判定,根据其自身成像的特点,配合使用这几种成像方式,可以达到最佳检测评判效果。     

层压结构复合材料的激光剪切散斑检测

采用热加载激光剪切散斑检测系统,对一组预埋有不同尺寸和不同深度人工缺陷的复合材料层压板进行了激光剪切散斑检测技术(LSS)检测能力试验。LSS技术检测灵敏度与缺陷埋深和缺陷尺寸有关,如果选取适当的检测工艺参数,可以以足够的灵敏度和精度检测出层压板中按复合材料试块制作标准中规定大小和埋深的人工缺陷。试验结果表明,LSS技术可作为复合材料层压板的一种有效的检测手段,大大提高检测效率及可靠性。     

换热器管板筒体角焊缝的相控阵超声检测

利用常规相控阵和全聚焦相控阵成像技术对换热器管板筒体角焊缝人工试块中的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等缺陷进行了检测。首先介绍了管板筒体角焊缝检测的基本情况以及相控阵技术的基本原理,其次设计制作了含上述缺陷的人工试块,最后对人工试块进行检测,比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述5种缺陷的检测能力。结果表明,相比常规相控阵超声技术,全聚焦技术具有更高的缺陷检出率和检测分辨率,对缺陷的定位和定量检测误差更小,可应用于工程实践。     

基于疑难试块的钢轨焊缝相控阵超声检测方法研究

基于钢轨铝热焊焊缝检测试块YN-1上的1#缺陷～5#缺陷,研究相控阵超声检测方法并通过实验进行测试。实验表明,采用相控阵超声检测方法能够实现钢轨焊缝特殊位置的定点快速扫查检测,提高钢轨焊缝的检测效率及缺陷判断的准确性。     

小径管座角焊缝内部缺陷的检测方法对比分析

小径管座角焊缝内部缺陷检测是无损检测的难点。根据急冷换热器中的管座角焊缝规格制作了模拟试块,并加工了人工缺陷,分别用相控阵超声检测、常规超声检测和射线检测这三种方法对模拟试块的缺陷尺寸进行评定,以选择恰当的检测方法。结果表明,对缺陷尺寸还原程度最好的是射线检测,其次是相控阵超声检测。但是由于小径管座的结构原因,在制造过程中无法进行射线检测,相控阵超声检测是小径管座角焊缝缺陷检测的最佳选择。     

超声相控阵有限元建模分析

采用超声相控阵技术对含有缺陷的焊缝试块进行无损检测得到对应缺陷试块扇形扫描图;同时利用有限元模拟,模拟超声波在试块中传播得到声压幅值图像。将试验结果和仿真结果与理论计算值对比可以发现,三者结果相识度很高。研究结果证明了相控阵有限元模拟的有效性,其研究结果对于超声相控阵技术在实际的工程应用中有非常重要的参考价值。     

有限元模拟仿真在压力容器对接接管焊缝相控阵超声检测工艺设计中的研究与验证

针对大壁厚压力容器接管焊缝多为窄间隙对接焊接头,超声检测中存在扫查路径复杂、定量定性精度差和检出率相对较低等难点,引入有限元模拟仿真技术。通过建立工件3D模型和不同类型的缺陷,模拟各缺陷在压力容器筒体外壁和接管内壁相控阵超声检测时的响应情况,优化相控阵超声探头、楔块设计和探头运动轨迹,最终实现检测工艺的理论设计。在带有自然缺陷的模拟试块上,验证检测工艺的准确性和可靠性。对比有限元模拟仿真和在模拟试块上的实际检测情况表明,经过仿真设计过的相控阵超声检测工艺可有效提高接管窄间隙焊缝中缺陷的检出率和检测精度。     

西气东输二线超声波检验对比试样的合理性分析

介绍了西气东输二线自动超声波探伤对比试样人工缺陷的种类、位置及作用,并分析了对比试样对探伤系统探头数量的要求,两组检测纵向缺陷探头即可完成内外表面纵向刻槽的校验。通过数学方法计算了超声波探头的有效声束宽度,结果表明当钢管壁厚为26．4,27．5和33．0mm时,即使两组探头可完成对比试样的校验,但探伤系统无法覆盖整个壁厚范围。此时有必要对试样进行完善,建议可在对比试样中增加位于焊缝壁厚中心沿长度方向的西3．2mm的水平钻孔,以准确对探伤系统在壁厚方向上的检测能力进行检验。     

复合材料冲击损伤的超声红外检测

研究了应用超声红外技术检测复合材料试件冲击损伤缺陷。针对红外图像对比度差、缺陷轮廓模糊等特点,采用具有非高斯核函数的LBF模型进行了缺陷的边缘检测,利用缺陷边缘实现了缺陷的定量分析。从试验结果可以看出,LBF模型相对于其它常用的边缘检测方法,能够很好地检测低对比度红外图像的目标边缘,为复合材料缺陷的定量分析奠定了基础。从缺陷的长度和宽度定量计算精度可见,超声红外检测方法对于复合材料的缺陷是一种有效的检测手段,为复合材料的研制提供了强有力的技术支持。     

铝制封闭母线焊接接头的超声波检测方法及缺陷定位

封闭母线的材质主要为铝或铝合金,其声速与钢材有很大差别。现行标准规定,在检测此类焊缝时,需要特别制作铝制试块,增加了检测成本。讨论了在不制作铝试块的前提下的铝制封闭母线的超声波检测方法。介绍了探头K值的换算公式以及取值范围,DAC曲线的制作方法。通过检测实例表明,该检测方法定位准确,定位误差〈2％。但是在检测时,对直径〈159mm的母线,应制作铝制对比试块。     

电磁超声和涡流组合检测方法

两栖装甲车工作环境恶劣,车体尤其是底部容易破损。提出了一种电磁超声和涡流组合检测的快速方法,利用电磁超声的激励信号在被测金属表面感应的涡流,实现表面和近表面缺陷的涡流检测,无须额外增加专门的涡流线圈及其激励电路。设计了组合检测系统和探头,对带有表面缺陷和内部缺陷的装甲钢试块进行了检测试验。结果表明,该方法可以实现装甲钢试块内部缺陷和表面裂纹的检测,比单一的电磁超声检测或涡流检测能获取更全面的有用信号。     

Fiber Reinforced Polyester Resins Polymerized by Microwave Source

Polyester resin based composite materials are widely used in the manufacture of fiberglass boats. Production time of fiberglass laminate components could be strongly reduced by using an intense energy source as well as microwaves. In this work a polyester resin was used with 2% by weight of catalyst and reinforced with chopped or woven glass fabric. Pure resin and composite samples were cured by microwaves exposition for different radiation times. A three point bending test was performed on all the cured samples by using an universal testing machine and the resulting fracture surfaces were observed by means of scanning electron microscopy (SEM). The results of mechanical and microscopy analyses evidenced that microwave activation lowers curing time of the composite while good mechanical properties were retained. Microwaves exposition time is crucial for mechanical performance of the composite. It was evidenced that short exposition times suffice for resin activation while long exposure times cause fast cross linking and premature matrix fracture. Furthermore high-radiation times induce bubbles growth or defects nucleation within the sample, decreasing composite performance. On the basis of such results microwave curing activation of polyester resin based composites could be proposed as a valid alternative method for faster processing of laminated materials employed for large-scale applications.     

小口径薄壁压力管道对接焊缝超声波检测

简述小口径薄壁管专用探头的研制原理，制作了带人工缺陷的对比试样和含多种自然缺陷的模拟试样，依据标准试块为判断基准，对对比试样和模拟试样中的人工缺陷和自然缺陷进行探测，获得了小口径薄壁管中不同缺陷的不同回波响应情况，并分析了检测的可行性，尝试得出小口径薄壁管超声波检测的一般原则。     

c／c复合材料内部缺陷反射式红外成像检测

为了找出C／C复合材料内部影响其热物理性能的缺陷,利用该材料的热传导性能特征,使用红外成像系统对有人工、自然缺陷的炭毡基C／C复合材料进行了检测。试验发现反射式红外成像可以检出炭毡基C／C复合材料内部的缺陷,其检测能力和材料的热性能相关,对较大人工缺陷,红外成像能检测更大埋深的缺陷;随着缺陷埋深的减少,红外成像的检测灵敏度变高,可以检出更小的缺陷。     

燃料箱泡沫板的连续太赫兹波无损检测

简要介绍了连续太赫兹波成像系统。该系统采用耿氏二极管作发射器，无偏置肖特基二极管作探测器，具有小型、简单和便携的特点。利用此系统探测了燃料箱绝缘泡沫板中的人工预埋缺陷。结果表明，使用太赫兹波成像方式在质量检测和材料无损检测领域具有广泛的应用前景。     

Effects of defect geometry on fatigue crack growth behavior of cross-ply Ti–6Al–4V/SCS-6 metal matrix composites

The present study describes the fatigue crack growth behavior of [0/90]_2s and [90/0]_2s laminates of Ti–6Al–4V/SCS-6 composite containing either part-through thickness or through thickness defects under a constant load range at room temperature in air. This study also compares the effect of composite architecture on the fatigue crack growth resistance of these laminates. Acoustic emission was used to detect the number and the location of in situ fiber failures. It was found that the specimens containing part-through thickness defects showed lower crack arrest/catastrophic failure (CA/CF) transitions compared to the specimens where cracks were grown from through thickness defects. Additionally, the higher CA/CF transition of [90/0]_2s laminate compared to [0/90]_2s laminate irrespective of defect geometry could be attributed to the composite architecture or lay up sequences in these laminates.     

复合材料计算机层析照相检测及应用

介绍CT检测复合材料的原理和方法。利用研制的软件对断层扫描的图像数据进行三维重建、分析和测量。实验表明，CT检测复合材料内部缺陷具有很好的分辨力，三维重建能够很好地显示密度的空间分布情况，CT检测是目前最精确、有效的无损评价方法之一。