复合材料构件R区的超声相控阵检测实验

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1、2013年5月北京航空航天大学学报Mav2013第39卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．5复合材料构件R区的超声相控阵检测实验张冬梅于光周正干徐娜(上海飞机制造有限公司，上海200436)(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：针对复合材料构件R区的超声检测问题，开展超声相控阵检测实验研究．分析R区的检测难点，利用超声相控阵检测技术的优势，分别提出了基于相控阵弧阵换能器和线阵换能器的两种检测方法；对复合材料L型试样的R区进行超声相控阵检测实验，验证了两种检测方法

2、的正确性；并与常规超声检测方法进行对比，分析了超声相控阵技术检测R区的技术优势．研究结果表明：超声相控阵检测技术具有适用性强、检测效率高等优势，可以满足复合材料构件R区的检测要求．关键词：超声相控阵；无损检测；复合材料；R区中图分类号：TB553文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)0543688-05UltrasonicphasedarrayinspectionforthecornerofcompositecomponentsZhangDongmeiYuGuang(ShanghaiAircraftManufacturingCo．hd，Shanghai200436，C

3、hina)ZhouZhengganXuNa(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Uhrasonicphasedarrayinspectionforthecornerofcompositecomponentswasresearchedonexperiment．Thedifficultiesofthecornerinspectionandadvantagesofultrasonicphase

4、darrayinspectiontech—nioueweredealtwith．Thentwokindsofinspectionmethodswithcurvedarraytransducerandlineararraytransducerwereputforward．TheexperimentsofthecornerinspectionofL-shapedcompositecomponentwereconductedwjththetwomethods．whichverifiedthecorrectnessofthetwokindsofmethods．Finally，thetwoin

5、spectionmethodsandconventionalultrasonicinspectionmethodwerecontrastedandtheadvantagesofthecornerinspectionusingultrasonicphasedarraytechniqueweresummarized．Theresultsshowthatultrasonicphasedarraytechniqueisafeasible，efficientdetectionmethod，whichcansatisfytheinspectionrequirementofthecornerofc

6、ompositecomponents．Keywords：ultrasonicphasedarray；nondestructivetesting；composite；corner随着航空制造技术的不断发展，碳纤维、玻璃纤维等纤维增强树脂基复合材料以其高的比强度、比模量及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性获得广泛应用，并已在某些关键部位代替金属¨。．然而，复合材料在生产和使用过程中，不可避免地会产生分层、脱粘、夹杂等缺陷，这些缺陷将严重影响复合材料构件的力学性能和整体完整性’2。，各种无损检测方法是保证复合材料可靠使用的重要手段‘”“．为了满足结构设计的要求和降低制造成本，越来越多整体成型的复合材

7、料构件被广泛使用，而这些复杂结构中普遍存在R过渡区"。．R过渡区为曲面且空间尺寸狭小，十分不利于缺陷的检测．同时，R区多为应力集中区域，对缺陷的容忍度较小，且在制造过程中极易出现缺陷．因此，对R区的质量控制就显得非常重要．收稿日期：2012-05—27；网络出版时间：2012—11—2911：04网络出版地址：WWW．enki．net／kcms／detail／11．2625．V．20121129．1104．015．html基金项目：国家商用飞机制造工程技术