亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        變厚度碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料層壓板的多電子閘門C掃成像

        2013-12-04 03:17:18婷,劉奎,周輝,于
        無損檢測 2013年7期
        關(guān)鍵詞:層壓板制件閘門

        張 婷,劉 奎,周 輝,于 光

        (上海飛機(jī)制造有限公司航空制造技術(shù)研究所,上海 200436)

        近年來,隨著輕量化進(jìn)程的加快,飛機(jī)選材發(fā)生了巨大變化。最重要的趨勢是總體用材上,傳統(tǒng)的金屬正在被樹脂基復(fù)合材料所替代[1]。復(fù)合材料在飛機(jī)上的用量不斷上升,并已成為飛機(jī)結(jié)構(gòu)用主要材料,大量應(yīng)用復(fù)合材料更是成為衡量新一代民機(jī)技術(shù)水平先進(jìn)性的重要標(biāo)志[2-3]。以空客公司為例,復(fù)合材料用量從A300 的5%發(fā)展到A350 的53%,大大減少了飛機(jī)的質(zhì)量,降低了飛機(jī)的運營成本,而且在一定程度上減少了維護(hù)費用,符合低成本制造的發(fā)展趨勢,并提高了飛機(jī)的市場競爭力[4]。

        但是,對于復(fù)合材料而言,由于纖維的表面狀態(tài)、樹脂粘度、低分子物含量、線性高聚物向體型高聚物轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)速度、樹脂與纖維的浸漬性、組分材料熱膨脹系數(shù)的差異以及工藝參數(shù)控制等的影響,導(dǎo)致不管用任何工藝方法制造,在制造過程中都難免會存在孔隙、分層等缺陷和損傷,從而影響制品的各項性能[5-6]。但是對于航空復(fù)合材料制件而言,制件的缺陷控制非常嚴(yán)格,因此為了保證制件的質(zhì)量,需要采用一種不造成制件破壞、不改變制件性能的檢測方法對制件進(jìn)行檢測,以確保制件性能的可靠性和安全性[7-10]。

        無損檢測技術(shù)可在不破壞復(fù)合材料的情況下有效地檢測出復(fù)合材料中的各種缺陷和損傷,因此被廣泛地應(yīng)用于工程中[11-13]。而超聲檢測是航空復(fù)合材料制件無損檢測最常用的手段之一,它基本可以解決零件制造階段90%以上的檢測問題[14-17]。在各大主機(jī)廠中,復(fù)合材料制造車間里面的超聲檢測設(shè)備多為噴水型C 掃描。這些大型設(shè)備檢測大尺寸零件是非常方便的,但是對一些小尺寸零件往往不方便在大型設(shè)備上檢測,一來工裝夾具不好做,另外一方面大型設(shè)備的使用效率也低。這些小尺寸零件通常采用小型的水浸超聲C 掃裝置進(jìn)行檢測,水浸超聲檢測裝置大多數(shù)比較簡單,只有X、Y、Z三個軸,且只能實現(xiàn)脈沖回波法檢測,因此往往只能檢測簡單的等厚度層壓板制件。而實際的層壓板生產(chǎn)中,會存在大量的變厚度層壓板制件,普通的脈沖式水浸超聲C掃裝置無法對這類零件檢測。為此,筆者采用一種多電子閘門成像技術(shù)解決變厚度層壓板超聲脈沖回波C掃檢測的問題。

        1 試樣制備與試驗方法

        試件所用材料為T300 級碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料,外形尺寸為300mm×200mm,厚度變化為1.5~3 mm,鋪層順序自上而下保持準(zhǔn)各向同性。試件共16層預(yù)浸料,其中最厚處(A 區(qū))有16層預(yù)浸料,最薄處(C區(qū))有8層,所有預(yù)浸料的寬度均裁剪為200mm。為了使試件的厚度均勻變化平緩過度,預(yù)浸料長度方向的尺寸按照每10mm 依次遞增,并且每隔兩層鋪放一層全尺寸(300 mm×200mm)料片。人工缺陷采用直徑分別為3,6,9mm,厚0.127 mm 的聚四氟乙烯薄膜,人工缺陷在試件中的分布如圖1所示,整個試件在三個厚度分區(qū)共預(yù)置了18個人工缺陷。鋪貼過程中,每隔四層抽真空預(yù)壓實一次,以便排出層間的空氣。

        圖1 變厚度試件中人工缺陷的分布示意

        試件采用熱壓罐成型工藝固化,起始抽真空,當(dāng)熱壓罐內(nèi)壓力達(dá)到0.14 MPa時卸真空。當(dāng)壓力達(dá)到0.6 MPa時,開始升溫,升溫速率為1.5 ℃/min,當(dāng)溫度達(dá)到180℃后保溫2h,然后降溫至60℃,降溫速率為1.5 ℃/min。

        試件的超聲檢測采用Panametric 5058PR 作為超聲波探頭激勵及接收裝置,通過超聲C 掃描控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)自動C 掃描及數(shù)據(jù)存儲。所采用的檢測技術(shù)為水浸超聲脈沖反射法,在進(jìn)行檢測時將試件的平面作為超聲波的入射面。所用探頭為水浸聚焦探頭,頻率為10MHz,探頭激勵電壓為400V,阻尼電阻為100Ω,放大器增益為0dB。

        2 試驗結(jié)果與分析

        變厚度試件雖然厚度不均勻,但由于B 區(qū)的厚度變化比較平緩,上下表面不平行,下表面反射回波的角度不大。另外,由于在超聲檢測時使用了聚焦探頭,聲束的焦點很小(直徑約1mm),在變厚度區(qū)如此小的范圍內(nèi)可近似視為平面。綜合上述兩方面原因,使用脈沖反射法進(jìn)行變厚度區(qū)檢測時,探頭仍然可以接收到底面回波。

        雖然在變厚度區(qū)可以接收到底面反射回波信號,但常規(guī)的水浸式脈沖回波法采用底波高度成像仍然有一定的局限性。對于等厚度的層壓板,底面反射回波在超聲波A 型顯示波形的時間軸上處于固定的位置,在這種情況下使用一個寬度較窄的閘門可以對底波進(jìn)行數(shù)據(jù)采集形成C 掃描圖像。而對于變厚度的層壓板,其底面反射回波隨著厚度的變化在時間軸上處于變化的位置,因此無法用一個閘門來選取底波信號成像,如果閘門設(shè)置范圍過寬會使缺陷回波的信號進(jìn)入閘門內(nèi),從而無法形成有效的C掃描圖像。

        針對常規(guī)水浸脈沖超聲C 掃成像的局限性,采用了一種多電子閘門數(shù)據(jù)采集成像的技術(shù),在試件最厚的位置(即A 區(qū)),在表面回波與底面回波之間設(shè)置多個首尾相連的閘門,采集每個閘門內(nèi)的信號單獨成像,這樣所有閘門信號所成圖像組合在一起就包含了整個變厚度試件內(nèi)部的缺陷信息。具體做法為:試件A 區(qū)的超聲A 型顯示波形,如圖2所示,在上表面回波與底面回波之間共設(shè)置了5個閘門,即gate1~gate5,這5個閘門首尾相連,覆蓋了整個試件厚度上的聲程,分別采集信號形成C掃描圖像。

        圖2 多電子閘門超聲C掃數(shù)據(jù)采集原理示意圖

        變厚度試件采用了上述多電子閘門超聲C 掃成像方法進(jìn)行檢測,圖3所示為檢測結(jié)果。C 掃圖的位置關(guān)系對應(yīng)圖1中試件的俯視圖,C 掃圖從左至右對應(yīng)試件的A、B、C 區(qū)??偣膊捎昧?個閘門來覆蓋整個試件的厚度,即試件A 區(qū)的厚度,閘門設(shè)置如圖2所示。圖3中a區(qū)所示為gate1 的C 掃成像結(jié)果,gate1在試件中所對應(yīng)的厚度區(qū)間最靠近超聲波的入射面。從圖中可以清楚地看出,最右側(cè)帶黑色圓圈所在的淺色區(qū)域即為該閘門的底波信號,三個黑色的圓圈,就是預(yù)埋在該厚度的人工缺陷,對應(yīng)圖1 中最右側(cè)的一排缺陷。圖3中b~e區(qū)分別對應(yīng)著gate2~gate5的C 掃描圖像,圖中黑色圓圈所在的淺色區(qū)域分別對應(yīng)各個閘門的底波信號,黑色的圓圈為人工缺陷。將圖3中a~e區(qū)五幅圖組合起來看,所有黑色圓圈所在的淺色區(qū)域拼接在一起,就包含了整個試件各個區(qū)域的內(nèi)部缺陷信息,預(yù)埋在試件中的18個缺陷均可以清楚地中顯示出來。因此所采用的多電子閘門超聲C 掃成像技術(shù)可以很好地解決變厚度層壓板的超聲脈沖回波法檢測問題。

        圖3 試件的多電子閘門超聲C掃成像

        3 結(jié)論

        提出了一種基于多電子閘門的變厚度復(fù)合材料層壓板超聲脈沖回波法C 掃成像技術(shù)。該技術(shù)的基本思路是在變厚度層壓板的最厚區(qū)的上下表面回波之間設(shè)置若干個首尾相連的閘門,在每一個閘門內(nèi)提取相應(yīng)厚度的底面回波幅值進(jìn)行成像,將所有閘門信號所成圖像組合分析,就可以得到變厚度層壓板各個區(qū)域的內(nèi)部缺陷信息。使用該方法對所制備的T300級碳纖維環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料變厚度層壓板進(jìn)行了超聲檢測,檢測時共設(shè)置了5個閘門以涵蓋試件的最大厚度,最終形成5幅C 掃圖像,這5幅C掃圖可以清楚地再現(xiàn)所有預(yù)埋的人工缺陷。試驗結(jié)果表明使用多電子閘門脈沖回波超聲檢測技術(shù)可以很好地解決變厚度層壓板的超聲C 掃檢測中底波位置變動的問題。

        [1] 趙稼祥.民用航空和先進(jìn)復(fù)合材料[J].高科技纖維與應(yīng)用,2007,32(2):6-10.

        [2] 賀福,孫微.碳纖維復(fù)合材料在大飛機(jī)上的應(yīng)用[J].高科技纖維與應(yīng)用,2007,32(6):5-8.

        [3] 黃漢生.復(fù)合材料在飛機(jī)主結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用動向[J].化工新型材料,2004,32(10):51-52.

        [4] 張興金,鄧忠林.淺談纖維復(fù)合材料與中國大飛機(jī)[J].纖維復(fù)合材料,2009,6(2):24-26.

        [5] 龍國榮.大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)[J].航空制造技術(shù),2010(1):49-52.

        [6] LIU Ling,ZHANG Bo-Ming,WANG Dian-Fu.Effects of cure cycles on void content and mechanical properties of composite laminates [J].Composite Structures,2000,73:303-309.

        [7] 王小永,錢華.先進(jìn)復(fù)合材料中的主要缺陷與無損檢測技術(shù)評價[J].無損探傷,2006,30(4):1-4.

        [8] 郁青,何春霞.無損檢測技術(shù)在復(fù)合材料檢測中的應(yīng)用[J].工程與試驗,2009,49(2):24-29.

        [9] 李志君.先進(jìn)復(fù)合材料的無損檢測[J].宇航材料工藝,2000,7(5):28-30.

        [10] 劉懷喜,張恒,馬潤香.復(fù)合材料無損檢測方法[J].無損檢測,2003,25(12):631-634.

        [11] 周圣林,董一平.飛機(jī)復(fù)合材料的NDT 方法研究[J].飛機(jī)設(shè)計,2007,27(6):43-46.

        [12] 寧寧,袁慎芳,沈真,等.在役航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2008(15):50-52.

        [13] 蔣志峰,吳作倫,劉繼忠.基于超聲頻域分析的碳纖維復(fù)合材料孔隙率檢測[J].計量學(xué)報,2006,27(1):53-56.

        [14] MOURITZ A P.Ultrasonic and interlaminar properties of highly porous composites[J].Journal of Composite Materials,2000,34(3):218-239.

        [15] HALE J M,ASHTON J N.Ultrasonic attenuation in voided fibre-reinforced plastics[J].NDT international,1988,21(5):321-326.

        [16] 林莉,羅明,郭廣平,等.碳纖維復(fù)合材料孔隙率超聲聲阻抗法檢測[J].復(fù)合材料學(xué)報,2009,26(3):105-110.

        [17] 劉繼忠,周曉軍,蔣志峰.碳纖維復(fù)合材料孔隙率超聲衰減測試研究[J].材料科學(xué)與工藝,2007,15(2):260-263.

        猜你喜歡
        層壓板制件閘門
        我終于會過地鐵閘門了
        含表面裂紋的復(fù)合材料層壓板剩余強(qiáng)度的工程算法
        冷沖模中常見的制件定位方式
        模具制造(2019年7期)2019-09-25 07:29:56
        FDM參數(shù)設(shè)定對制件力學(xué)性能的影響及優(yōu)化研究
        不同工藝參數(shù)對自動鋪帶碳纖維層壓板的性能影響
        準(zhǔn)靜態(tài)壓痕力作用下復(fù)合材料層壓板損傷分析方法
        FDM出絲過程對制件表面質(zhì)量的影響及優(yōu)化研究
        把住醫(yī)保基金水池閘門
        找準(zhǔn)入口,打開思路的閘門
        我國專家發(fā)現(xiàn)藥物成癮新機(jī)制,找到“閘門”開關(guān)
        亚洲欧美日韩中文综合在线不卡| 超碰cao已满18进入离开官网| 色伦专区97中文字幕| 国产精品亚洲专区无码web | 成 人 网 站 免 费 av| 久久久亚洲精品蜜桃臀| 亚洲一区二区三区精品久久av| 搡女人真爽免费视频大全| 久久这里都是精品99| 色综合久久中文娱乐网| 亚州少妇无套内射激情视频| 亚洲激情人体艺术视频| 美女福利视频在线观看网址| 日韩经典午夜福利发布| 中文字幕日本特黄aa毛片| 久久99精品久久久66| 亚洲精品国产av成拍色拍| 亚洲欧洲国产码专区在线观看| 国产成a人亚洲精v品无码性色| 亚洲中文一本无码AV在线无码| 久久精见国产亚洲av高清热| 在教室伦流澡到高潮hgl动漫 | 一区二区三区观看在线视频| 插插射啊爱视频日a级| 亚洲国产美女精品久久久| 久久精品国产亚洲婷婷| 伊人久久大香线蕉av色婷婷| 国产日韩精品suv| 中日av乱码一区二区三区乱码 | 国产精品成人va| 西西少妇一区二区三区精品| 国产亚洲av另类一区二区三区| 亚洲精品无码成人a片| 粗大挺进尤物人妻一区二区| 日本免费看一区二区三区| 人人人妻人人澡人人爽欧美一区| 色狠狠色狠狠综合一区| 国产蜜臀精品一区二区三区| 亚洲av无码专区国产乱码4se| 中文亚洲成a人片在线观看| 国产精品18久久久久久首页|