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超声检测技术,特别是超声C扫描,由于显示直观、检测速度快,已成为飞行器零件等大型复合材料构件普遍采用的检测技术。ICIFiberite公司采用九轴C扫描对蜂窝泡沫夹心等复杂结构的复合材料构件进行无损检测。麦道公司专为曲面构件设计的第五代自动超声扫描系统可在九个轴向运动,并能保证脉冲振荡器与工件表面垂直[3]。该系统可完成二维和三维数据采集,确定大型复杂构件内的缺陷尺寸。由波音民用飞机集团等单位组成的研究小组用超声波研究复合材料机身层合板结构的冲击强度和冲击后的剩余强度,结果表明,超声波不仅可检测损伤,能确定损伤对复合材料构件承载能力的影响。Dows公司先进的复合材料实验室用超声波确定了各种损伤参数(深度、形状、面积、直径以及分层频率等)与有机纤维复合材料压缩强度的关系。为适应复合材料制造过程的在线监控,还研制了脉冲激光超声波检测系统。该系统已成功用于复合材料固化过程的远距离非接触在线检测监控,包括温度分布、固2液态界面、微观结构、再生相(疏松、夹杂物)以及粘流2粘滞特性的检测[4]。
1.2 X射线检验法
X射线无损探伤是检测复合材料损伤的常用方
法。目前常用的是胶片照相法,它是检查复合材料中孔隙和夹杂物等体积型缺陷的优良方法[5],对增强剂分布不匀也有一定的检出能力,是一种不可缺少的检测手段。该方法检测分层缺陷很困难,裂纹一般只有当其平面与射线束大致平行时方能检出,该法通常只能检测与试样表面垂直的裂纹,可与超声反射法互补。
随着计算机技术的飞速发展,X射线实时成像检测技术应运而生,开始应用于结构的无损探伤。其原理可用两个转换来概述,即X射线穿透材料后被图像增强器接收,图像增强器把不可见的X射线检测信息转换为可视图像,称为光电转换;就信息的性质而言,可视图像是模拟量,不能为计算机所识别,如要输入计算机进行处理,需将模拟量转换为数字量,进行模/数转换,再经计算机处理将可视图像转换为数字图像。其方法是用高清晰度电视摄像机摄取可视图像,输入计算机,转换为数字图像,经计算机处理后,在显示器屏幕上显示出材料内部的缺陷性质、大小和位置等信息,按照有关标准对检测结果进行缺陷等级评定,从而达到检测的目的。数字图像的质量可以与X射线照相底片相媲美。X射线实时成像无论在检测效率、经济性、表现力、远程传送和方便实用等方面都比照相底片更胜一筹
