浅谈声-超声检测技术在复合材料构件中的应用

声-超声检测技术对复合材料内部复杂组织结构等因素不敏感,无需加载工件,可通过应力波因子法等信号处理方法有效检出构件中的孔隙、裂纹、夹杂等各类缺陷,实现构件粘接质量、强度等性能变化的定性及定量评价,检测效率高。复合材料声-超声检测系统及应力波因子法、驻波共振法、非线性声-超声法和概率成像法四种信号处理方法原理各一不相同,探讨了这四种信号处理方法的特点及应用。应力波因子法中,通过提取时频域中功率谱密度等特征量的相对变化可有效评价被测对象整体力学性能变化。驻波共振法中,通过分析共振状态下被测信号的谱峰位置及振幅变化可有效评价多层复合材料整体性能,在设备等条件良好的情况下甚至可计算出缺陷位置信息。非线性声-超声法中,通过分析两种不同幅值和频率的余弦信号经过缺陷后产生的非线性波动可有效评价材料中存在的缺陷数量及位置等信息。概率成像法中,将与缺陷存在变化关系的特征因子联合起来,通过均匀分布的多路径传感器信号融合分析形成最终的缺陷概率图像可有效评价缺陷几何信息,且稳定性更高。