飞机复合材料层板结构原位超声检测技术

超声接触式脉冲反射法是碳纤维增强树脂基复合材料层板结构原位检测的主要方法。从超声检测系统的选择、对比试块设计要求和损伤检测与评定等方面,结合飞机复合材料层压板结构形式、损伤特性及外场检测环境,开展原位超声反射法检测技术研究,建立了典型损伤的超声信号特征图谱,为强度试验和外场飞机复合材料层板结构的超声检测提供技术支持。

压气机叶片原位超声检测对比样件与探头的研制

压气机叶片在使用过程中榫头处易产生裂纹,从而对发动机的使用、寿命及飞机的正常飞行构成严重威胁。研制了对比样件和特殊的专用探头,实现了发动机压气机叶片榫头裂纹的原位超声检测,对发动机的安全使用具有重要意义。

飞机复合材料层压缺陷原位超声波检测的探头研制及试验

为了解决飞机复合材料层压缺陷原位检测的难题,通过理论计算和试验研究,确定了双晶探头的焦距及倾斜角、压电晶片宽度及隔板厚度,探头规格等主要参数,研制了适合飞机复合材料层压结构原位检测的双晶超声波探头,方便地实现了复合材料层压板的原位检测。

基于预紧力工况下的原位螺栓超声检测研究

高铁制动盘螺栓疲劳裂纹可能会危害列车行车安全,有必要进行原位检测。但常用小角度纵波检测未考虑原位状态下预紧力的影响,螺栓缺陷定量精度不足。运用CIVA软件对原位螺栓裂纹进行仿真并优化检测工艺;利用有效弹性常数法表征螺栓在应力诱导下的宏观各向异性,研究预紧力对缺陷定量的影响规律。建立原位状态的螺栓模型,分析折射角,晶片尺寸,频率和带宽对螺栓声场和缺陷回波的影响,选择最佳工艺参数。基于此参数,模拟不同预紧力下不同尺寸缺陷的回波。研究结果表明:不同预紧力下回波幅值不同。最后,绘制缺陷大小-波幅曲线图,实现螺栓缺陷定量分析。对实际螺栓开展原位检测,结果表明考虑预紧力后,缺陷定量误差降低了12%。