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應用

要保證航天飛機的復合材料結構在整個(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)了用于在維護過(guò)程中評估材料粘接質(zhì)量的無(wú)損檢測（NDT）方法。這則應用注釋回顧了近為提高檢測的可靠性而開(kāi)發(fā)的多種方法。

常規超聲檢測

超聲技術(shù)是在檢測復合材料結構時(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合材料檢測的超聲儀器。一般來(lái)說(shuō)，超聲波可以在復合材料層壓結構中很好地傳播，而且可以相當容易地探測到異?，F象。不過(guò)，在檢測夾芯結構時(shí)，超聲波會(huì )因為內芯結構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)對夾芯結構進(jìn)行的檢測，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。在這種穿透檢測過(guò)程中，相對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的接收探頭再對信號的衰減程度進(jìn)行測量。所得到的結果一般表現為C掃描圖像。這種技術(shù)已經(jīng)得到廣泛地應用，而且非?？煽?。但是，這種技術(shù)不能用于維護環(huán)境中，因為我們不可能從飛機結構的兩側接觸到需要檢測的部位。 

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

近開(kāi)發(fā)的一項技術(shù)可以探測出內側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。當這個(gè)探頭被一個(gè)強大的方波脈沖激勵時(shí)，會(huì )在探頭下方的結構中產(chǎn)生諧振。儀器的接收器濾波器被調節到被檢結構的厚度，并在相應的半波長(cháng)條件下發(fā)揮作用。脫粘情況會(huì )降低結構的硬度，會(huì )使諧振轉換到更長(cháng)的波長(cháng)，因此會(huì )使諧振的頻率降低。內部結構中的一個(gè)25毫米 × 25毫米的脫粘缺陷會(huì )因此使底面回波信號的衰減從6 db增加到12 db。 

多模式聲學(xué)粘接檢測
奧林巴斯的Bondmaster 600是一款使用一發(fā)一收模式、機械阻抗分析（MIA）和諧振檢測方式對復合材料進(jìn)行檢測的多模式超聲粘接檢測儀器。很久以前這款儀器就用于對大多數現有的飛機進(jìn)行檢測，只是近又開(kāi)發(fā)出了借助這款儀器完成的新的檢測方式。 

（文章摘自?shī)W林巴斯）