复合板超声导波检测理论与技术

作者：许寒晖 毕业学校：北京理工大学 指导教师：徐春广 复合材料具有质量轻、成本低、比强度和比模量高等诸多优点，被广泛应用于航空航天工业和其他高新技术领域中。但复合材料在制造和使用过程中，会产生各种缺陷，对复合板构件的安全使用造成威胁。其中，对复合板层合结构安全影响最大的是脱粘缺陷和孔洞缺陷。局部脱粘会引起刚度降低，在外力作用下，局部脱粘会发生扩展产生分层导致材料总体失效。孔洞缺陷破坏了材料的整体性，在外载荷作用下会引起缺陷周围应力集中，易造成复合材料基体发生断裂。超声导波对复合板中的脱粘和孔洞等缺陷极为敏感，被认为是目前最有前景的板结构缺陷检测方法。然而，目前导波的传播特性研究还不完善，对超声导波在复合材料中的传播特性以及超声导波与缺陷的作用机理分析仍存在较大困难。此外，由于复合材料结构往往较为复杂，尤其是多层复合材料，使得超声导波检测技术的实用化还存在较多问题。