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應(yīng)用

要保證航天飛機(jī)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在整個(gè)在役過(guò)程中的完整性，材料的完好粘接狀態(tài)至關(guān)重要。為此，我們開(kāi)發(fā)了用于在維護(hù)過(guò)程中評(píng)估材料粘接質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)（NDT）方法。這則應(yīng)用注釋回顧了近為提高檢測(cè)的可靠性而開(kāi)發(fā)的多種方法。

常規(guī)超聲檢測(cè)

超聲技術(shù)是在檢測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)時(shí)使用的為廣泛的一種技術(shù)。如今已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種各樣的用于復(fù)合材料檢測(cè)的超聲儀器。一般來(lái)說(shuō)，超聲波可以在復(fù)合材料層壓結(jié)構(gòu)中很好地傳播，而且可以相當(dāng)容易地探測(cè)到異?，F(xiàn)象。不過(guò)，在檢測(cè)夾芯結(jié)構(gòu)時(shí)，超聲波會(huì)因?yàn)閮?nèi)芯結(jié)構(gòu)的不均勻性和低密度性，而得到極大的衰減。因此，利用超聲技術(shù)對(duì)夾芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行的檢測(cè)，要求儀器具有更多的功能。 

在制造環(huán)境中，大型夾芯平板工件可以通過(guò)穿透方式得到檢測(cè)。在這種穿透檢測(cè)過(guò)程中，相對(duì)較高波幅的超聲波被發(fā)送到工件，并穿過(guò)工件，然后位于工件另一側(cè)的接收探頭再對(duì)信號(hào)的衰減程度進(jìn)行測(cè)量。所得到的結(jié)果一般表現(xiàn)為C掃描圖像。這種技術(shù)已經(jīng)得到廣泛地應(yīng)用，而且非?？煽?。但是，這種技術(shù)不能用于維護(hù)環(huán)境中，因?yàn)槲覀儾豢赡軓娘w機(jī)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)接觸到需要檢測(cè)的部位。 

不過(guò)，我們可以通過(guò)超聲技術(shù)，探測(cè)到飛機(jī)內(nèi)側(cè)和外側(cè)蒙皮的脫粘缺陷，流體侵入情況，以及夾芯碾碎的情況。在這類(lèi)檢測(cè)中，必須要使用低頻探頭和底面信號(hào)的跟蹤功能，而且要以一種非常聰明的方式使用這些設(shè)備和功能。外側(cè)蒙皮的分層缺陷，以及外側(cè)蒙皮與夾芯之間脫粘的缺陷，表現(xiàn)為底面回波信號(hào)得到*衰減的特性。 

近開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)可以探測(cè)出內(nèi)側(cè)蒙皮和夾芯之間的脫粘缺陷。這個(gè)技術(shù)要使用一種寬帶寬的1 MHz探頭。當(dāng)這個(gè)探頭被一個(gè)強(qiáng)大的方波脈沖激勵(lì)時(shí)，會(huì)在探頭下方的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生諧振。儀器的接收器濾波器被調(diào)節(jié)到被檢結(jié)構(gòu)的厚度，并在相應(yīng)的半波長(zhǎng)條件下發(fā)揮作用。脫粘情況會(huì)降低結(jié)構(gòu)的硬度，會(huì)使諧振轉(zhuǎn)換到更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，因此會(huì)使諧振的頻率降低。內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的一個(gè)25毫米 × 25毫米的脫粘缺陷會(huì)因此使底面回波信號(hào)的衰減從6 db增加到12 db。 

多模式聲學(xué)粘接檢測(cè)
奧林巴斯的Bondmaster 600是一款使用一發(fā)一收模式、機(jī)械阻抗分析（MIA）和諧振檢測(cè)方式對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行檢測(cè)的多模式超聲粘接檢測(cè)儀器。很久以前這款儀器就用于對(duì)大多數(shù)現(xiàn)有的飛機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，只是近又開(kāi)發(fā)出了借助這款儀器完成的新的檢測(cè)方式。 

（文章摘自?shī)W林巴斯）