先進(jìn)無損檢測技術(shù)在復(fù)合材料缺陷檢測中的應(yīng)用

周正干， 孫廣開， 李 洋

（北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院，北京 100191）

周正干

教授，現(xiàn)任機(jī)械工程及自動化學(xué)院副院長。主要研究方向為超聲無損檢測技術(shù)、計算機(jī)測控系統(tǒng)。主持完成國家自然科學(xué)基金項目5項、總裝預(yù)研基金項目1項、“863”子課題1項、國家企事業(yè)單位合作項目30余項。

先進(jìn)復(fù)合材料是現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計、制造中主要采用的結(jié)構(gòu)材料之一[1-2]。在飛機(jī)復(fù)合材料構(gòu)件的制造、使用過程中，超聲檢測技術(shù)是檢測構(gòu)件中缺陷并評價結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵技術(shù)。

近年來，為了滿足新型飛機(jī)的零部件制造要求，復(fù)合材料制造技術(shù)發(fā)展迅速，不斷涌現(xiàn)出新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝，常規(guī)超聲檢測技術(shù)已經(jīng)難以滿足飛機(jī)復(fù)合材料構(gòu)件的檢測要求[3-5]。例如，目前廣泛使用的常規(guī)超聲技術(shù)難以檢測型面或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件，部分復(fù)合材料不適合使用耦合劑，難以實現(xiàn)大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的自動化高效檢測和外場檢測。因此，需要研究新型的無損檢測技術(shù)，以滿足現(xiàn)代飛機(jī)復(fù)合材料構(gòu)件全生命周期普遍存在的大型結(jié)構(gòu)檢測、復(fù)雜結(jié)構(gòu)檢測、非接觸快速檢測和外場檢測的要求。

針對上述問題，國外已研究、實現(xiàn)多項無損檢測新技術(shù)的應(yīng)用，有效解決了飛機(jī)復(fù)合材料構(gòu)件的檢測問題。

目前，波音、空客等飛機(jī)制造商已普遍采用大型噴水超聲C掃描技術(shù)對大型復(fù)合材料構(gòu)件進(jìn)行快速自動檢測；波音已將相控陣超聲技術(shù)用于復(fù)雜型面構(gòu)件的快速檢測，實現(xiàn)特殊部位的全覆蓋掃描；……