面向航空复合材料结构的激光超声无损检测技术

摘要：

针对层合形式含曲面的航空结构大面积检测难题,基于非接触式扫描的激光超声检测技术得到了广泛的研究与关注.该技术采用脉冲式激光激励结构中的超声波,获取超声波在检测区域内的传播数据,通过分析超声波传播特征参数的变化,实现结构损伤和性能的评估.围绕使用日益广泛的航空复合材料结构,从结构脱粘损伤的识别、疲劳损伤累积的表征和疲劳剩余寿命的预测3个方面,介绍了激光超声检测技术的相关研究进展.首先,以层合结构为例,研究了脱粘损伤对超声波传播的影响,通过能量、波数等特征参数提取,实现了脱粘损伤成像;其次,研究了纤维增强复合材料中基体裂纹累积对超声波模态转换效应的影响规律,通过量化模态转换效应对基体裂纹密度进行表征;最后,建立了基于损伤形式的复合材料疲劳演化模型,采用贝叶斯模型平均和激光超声的波速测量,完成了剩余疲劳寿命的预测,为未来激光超声检测在航空复合材料中的应用提供了参考.

关键词：激光超声、无损检测、复合材料、脱粘损伤、模态转换、疲劳寿命

所属期刊栏目：63

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;机械结构力学及控制国家重点实验室基金

在线出版日期：2020-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：14-23