复合材料发射架无损检测研究进展

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1、堂查望：；窒。：羞夏复合材料发射架无损检测研究进展冰牛尚飞，单奇艺(中航工业中国空空导弹研究院，洛阳471009)[摘要】本文介绍了复合材料缺陷对发射架构件的影响，论述了MMS公司的线性扫描热波检测、声一超声波检测、超声波检测技术，比较了检测方法的准确率、可信度和效率。指出将无损检测技术与自动化检测、信号采集、图像处理等现代化技术相结合，将在复合材料发射架检测中发挥重大作用。[关键词】热成像；冲击损伤；红外成像[中图分类号]TB33【文献标识码】A【文章编号】1003—5451(2017)01—0035～03ResearchProgressinNo

2、ndestructiveInspectionoftheCompositeLauncherNIUShang—fei，SHANQi—yi(ChinaAirborneMissileAcademy,Luoyang471009)IAbstract】Theinfluenceofthedefectofcompositematerialonthetransmittingstructurewasintroduced．TheScanningtechniquessuchaslinescanningthermography,ultrasonic，andacousto—ul

3、trasonicswouldbeusedandcomparedtodeterminedamagedetectionaccuracy,reliability,andefficiency．Thenondestructiveinspectionwouldplayanimportantroleintheinspectionofthecompositelauncher，whichintegratedwithautomationinspection，signalacquisitionandimageprocessing．【Keywords】Thermograp

4、hy；Impactdamage；Infraredimaging1引言国外已广泛采用复合材料制造导弹发射架的主要零件。英国Cobham公司设计制造的新一代导弹发射架AML(AdvancedMissileLauncher)，采用复合材料制造前、后整流罩，发射架重量比同类产品轻30％，不大于30kgLll；美国Raytheon公司研制的复合材料发射架导轨，可显著提高发射架的耐疲劳、耐腐蚀性能陧1；美国MMS公司制造的武装直升机用复合材料发射架，重量比金属材料发射架减重50％，已通过军用标准810小时的严格测试；美军提出了导弹发射架减重RWML计划，支持复

5、合材料在发射架上的应用p】。相比金属材料，纤维增强复合材料具有轻质的优势，可以节省武器燃油，增加飞行时间，提高飞行速度，降低损毁率。但是，复合材料对冲击损伤敏感，影响结构的完整性。准确确定复合材料的损伤，可以防止早期失效，保证寿命。复合材料的大面积检测需要很长时间，例如点对点的超声波检测非常耗时，另外，如果样件的测量间隔过大，有可能丢失重要信息，复合材料发射架具有的复杂形状(层合板、锥形、倒角等)都给检测过程带来挑战。2复合材料缺陷对构件的影响纤维增强复合材料在物理性能上的各向异性、声衰减严重等特点使其在无损检测方面与金属材料存在很大区别，如何进行

6、复合材料内部的质量控制成为研究热点。复合材料中的缺陷类型一般包括：裂纹、树脂：l：中航工业中国空空导弹研究院科技创新基金(2013ZJB01)作者简介：牛尚飞(1980一)，男，工程师，长期从事航空机械设备结构设计的研发工作，曾获24国防发明专利。·35·复合材料发射架无损检测研究进展开裂、胶接缺陷、空隙、分层、夹杂物、溢胶、脱胶、胶层超厚或超薄、纤维断裂与卷曲、厚度偏离、磨损、划伤、树脂堆积、铺层皱折、凹坑、突起、积瘤等[4-111。其中裂纹、断裂、空隙、分层等一般是复合材料发射架构件上最主要的缺陷，复合材料构件的缺陷类型及对构件的影响见表1。表

7、1复合材料构件的缺陷类型、影响3复合材料发射架无损检测技术现场首先通过目视检查，对裂纹尺寸和表面可见破坏进行判断，通过对样件的无损检测，可迅速准确确定损伤范围，判断是否要将发射架送到内场，进行下一步检查或维修。美国MaterialSciences公司研制的复合材料发射架无损检测装置，采用三种无损检测技术：浸入式超声波、声一超声波、线性扫描热波检测对4个发射架的上表面进行检测，上表面划分为3个检测区域(A、B、C一如图1所示。蚓1复合材料发射架检：：_0]0f墨域3。1浸入式超声波检测采用高速重载工业沉浸式系统进行超声检测，可沿x、Y、z、G、s五轴

8、方向自动移动，扫描范围4。×3’×2’，最大扫描速度20in／s。系统采用AD—IPR一1210集成脉冲发生器／接收器和A