美国舰船复合材料的无损检测技术及评价.pdf

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1、第38卷第8期2016年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．38．No．8Aug．，2016美国舰船复合材料的无损检测技术及评价钱江1，赵满2，何远玲2(1．海军装备部，北京100071；2．中国船舶重工集团公司第七一四研究所，北京100101)摘要：由于舰船特殊的服役环境，舰船复合材料在水中环境下的无损检测技术显得尤为重要。本文研究了美国海军在水中环境和非水中环境下的舰船复合材料无损检测技术，对这些技术进行了评价，并归纳了不同技术的适用范围。最后，介绍了美国海军为舰船复合材料检测开

2、发的“结构损伤评估系统”。关键词：复合材料；无损检测；水中环境中图分类号：U688．5文献标识码：A文章编号：1672—7619(2016)08—0141一05doi：10．3404／j．issn．1672—7619．2016．08．030NondestructiveinspectiontechnologyandevaluationofcompositematerialsinU．S．navalshipsQIANJian91，ZHAOMan2，HEYuan—lin92(1．NavalArmamentDepartment，

3、Beijing100071，China；2．The714ResearchInstituteofCSIC，Beijing100101，China)Abstract：Acountingforthespecialserviceenvironment，underwaterenvironmentalnondectructiveinspectiontechno—logiesareveryimportanttonavalshipscompositematerials．Thisthesisfocusedonthenondectruct

4、iveinspectiontechnolo-giesandevaluationsbothinunderwaterenvironmentandatmosphereenvironment．Therangeofuseforthosenondectruct—iveinspectiontechnologieswerealsodiscussedinthispaper．Atlast，theStructuralDamageAssessmentSystem(SDAS)usedinU．S．Navywereintroduced．Keywor

5、ds：compositeMaterials；nondestructiveinspection；underwaterenvironment0引言未来舰船装备发展追求更大的有效负载，更高的效率、更强的综合隐身能力、更低的全寿期费用，因此质量轻、可设计性强、耐腐蚀的复合材料成为未来舰船装备设计使用的最佳选择之一。复合材料上舰应用的一项关键技术是对复合材料结构进行有效的检测，以及时发现材料存在的缺陷。舰船复合材料的无损检测技术可分为水中检测和非水中检测两类，其中水中检测体现了舰船复合材料所面临的特殊使用环境。美国海军在舰船复合

6、材料的研制和使用方面处于世界领先位置，其复合材料无损检测技术同样走在世界前列。在水中环境时，美国海军目前采用的复合材料无损检测方法主要是目视检测法、磁粉检测法和超声检测法，涡流检测法和x射线检测法也在某些场合收稿日期：2016—06—07；修回日期：2016—06一12作者简介：钱江(1975一)，男，工程师，研究方向为舰船装备管理。得到应用。而在非水中环境，除以上方法外，还有更多的无损检测方法可供选择。1复合材料在水中环境的无损检测技术及评价1)目视检测法虽然目视检测法只能检测材料的表面缺陷，且在舰船材料上应用时受到

7、海水环境的影响，但仍是舰船复合材料无损检测的首选方法，在很多场合下发挥着重要作用。处于海洋环境中的材料存在渗湿问题，尤其在水中环境，比如DDG．1000驱逐舰上使用的E型玻璃纤维．乙烯基酯复合材料曲面舵和轴套就直接暴露于海水中。在水下进行目视检测时，水下能见度、温度梯度、潜水员面罩上的水雾和通过面罩观测导致的失真等一些因素，会给观测带来不利影响。·142·舰船科学技术第38卷2)磁粉检测法磁粉检测法是在水中环境下广泛使用的一种无损检测方法。通过对被检工件施加磁场使其磁化，在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面

8、而形成漏磁场，这些漏磁场会吸附施加在工件表面的磁粉形成聚集磁痕，从而显示出缺陷的存在。该方法能检测出大部分金属材料的裂纹和孔隙度，尤其适用于铁磁性焊缝的缺陷检测。该方法能够检测出与电磁铁磁场方向垂直的裂纹，如图l所示。当在水中应用时，需要使用在水下清晰可见的大颗粒磁粉剀l磁粉检测法检测焊缝缺陷Fig．1Magneticpartic