錢　江，趙　滿，何遠(yuǎn)玲（. 海軍裝備部，北京 0007；. 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一四研究所，北京 000）

美國(guó)艦船復(fù)合材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)

錢江1，趙滿2，何遠(yuǎn)玲2
（1. 海軍裝備部，北京 100071；2. 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一四研究所，北京 100101）

由于艦船特殊的服役環(huán)境，艦船復(fù)合材料在水中環(huán)境下的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)顯得尤為重要。本文研究了美國(guó)海軍在水中環(huán)境和非水中環(huán)境下的艦船復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并歸納了不同技術(shù)的適用范圍。最后，介紹了美國(guó)海軍為艦船復(fù)合材料檢測(cè)開(kāi)發(fā)的“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”。

復(fù)合材料；無(wú)損檢測(cè)；水中環(huán)境

0　引　言

未來(lái)艦船裝備發(fā)展追求更大的有效負(fù)載，更高的效率、更強(qiáng)的綜合隱身能力、更低的全壽期費(fèi)用，因此質(zhì)量輕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、耐腐蝕的復(fù)合材料成為未來(lái)艦船裝備設(shè)計(jì)使用的最佳選擇之一。復(fù)合材料上艦應(yīng)用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的檢測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料存在的缺陷。艦船復(fù)合材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可分為水中檢測(cè)和非水中檢測(cè)兩類，其中水中檢測(cè)體現(xiàn)了艦船復(fù)合材料所面臨的特殊使用環(huán)境。

美國(guó)海軍在艦船復(fù)合材料的研制和使用方面處于世界領(lǐng)先位置，其復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)同樣走在世界前列。在水中環(huán)境時(shí)，美國(guó)海軍目前采用的復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)方法主要是目視檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法和超聲檢測(cè)法，渦流檢測(cè)法和X射線檢測(cè)法也在某些場(chǎng)合得到應(yīng)用。而在非水中環(huán)境，除以上方法外，還有更多的無(wú)損檢測(cè)方法可供選擇。

1　復(fù)合材料在水中環(huán)境的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)

1）目視檢測(cè)法

雖然目視檢測(cè)法只能檢測(cè)材料的表面缺陷，且在艦船材料上應(yīng)用時(shí)受到海水環(huán)境的影響，但仍是艦船復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)的首選方法，在很多場(chǎng)合下發(fā)揮著重要作用。

處于海洋環(huán)境中的材料存在滲濕問(wèn)題，尤其在水中環(huán)境，比如 DDG-1000 驅(qū)逐艦上使用的E型玻璃纖維-乙烯基酯復(fù)合材料曲面舵和軸套就直接暴露于海水中。在水下進(jìn)行目視檢測(cè)時(shí)，水下能見(jiàn)度、溫度梯度、潛水員面罩上的水霧和通過(guò)面罩觀測(cè)導(dǎo)致的失真等一些因素，會(huì)給觀測(cè)帶來(lái)不利影響。

2）磁粉檢測(cè)法

磁粉檢測(cè)法是在水中環(huán)境下廣泛使用的一種無(wú)損檢測(cè)方法。通過(guò)對(duì)被檢工件施加磁場(chǎng)使其磁化，在工件的表面和近表面缺陷處將有磁力線逸出工件表面而形成漏磁場(chǎng)，這些漏磁場(chǎng)會(huì)吸附施加在工件表面的磁粉形成聚集磁痕，從而顯示出缺陷的存在。

該方法能檢測(cè)出大部分金屬材料的裂紋和孔隙度，尤其適用于鐵磁性焊縫的缺陷檢測(cè)。該方法能夠檢測(cè)出與電磁鐵磁場(chǎng)方向垂直的裂紋，如圖 1 所示。當(dāng)在水中應(yīng)用時(shí)，需要使用在水下清晰可見(jiàn)的大顆粒磁粉。

圖 1　磁粉檢測(cè)法檢測(cè)焊縫缺陷Fig. 1　Magnetic particle weld inspection

磁粉檢測(cè)法應(yīng)用在復(fù)合材料上有幾個(gè)局限。首先，也是最為重要的是，該方法要求被檢材料能夠被磁化，并產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)。雖然它能夠檢測(cè)到碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的缺陷，但成功率并不高。其次，由于每次檢測(cè)只能磁化很小的面積，因而該方法在大面積檢測(cè)時(shí)非常耗時(shí)。最后，由于被檢材料表面涂層會(huì)使磁場(chǎng)減弱，為了得到較準(zhǔn)確的缺陷檢測(cè)結(jié)果，有時(shí)需要將涂層去除，檢測(cè)完畢再重新涂覆，這無(wú)疑加大了檢測(cè)的工作量。

3）超聲檢測(cè)法

超聲檢測(cè)法是諸多復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的。由于超聲波波長(zhǎng)與材料內(nèi)部缺陷的尺寸相匹配，可根據(jù)超聲波在材料內(nèi)部缺陷區(qū)域和正常區(qū)域的反射、衰減與共振的差異，來(lái)確定缺陷的位置和大小。相對(duì)于其他檢測(cè)方法，超聲檢測(cè)法檢測(cè)深度較大，能檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。在檢測(cè)玻璃纖維復(fù)合材料時(shí)，常用 0.2～1.5 MHz 頻率的超聲波；在檢測(cè)碳纖維復(fù)合材料時(shí)，常采用更高頻率的 5 MHz 超聲波。

超聲檢測(cè)法可分為 A 掃描、B 掃描和 C 掃描 3 種顯像方式。其中，A 掃描方式最簡(jiǎn)單，可用于檢測(cè)材料厚度和缺陷位置。將 A 掃描和檢測(cè)一定面積范圍內(nèi)缺陷相結(jié)合的方式，稱為 B 掃描。C 掃描是最為復(fù)雜的方式，通過(guò)改變數(shù)據(jù)采集時(shí)間，C 掃描可以顯示距材料表面不同深度的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。

超聲檢測(cè)法可分為反射法和透射法。超聲脈沖反射法特別適合于檢測(cè)材料基體裂紋和內(nèi)部孔隙，此外還能測(cè)量缺陷深度和材料厚度。圖 2 為用超聲脈沖反射法A掃描方式檢測(cè)材料缺陷位置的示意圖。

圖 2　超聲脈沖反射檢測(cè)法示意圖Fig. 2　Pulse-echo inspection method

超聲透射法則通過(guò)分析穿透材料的透射波來(lái)獲得材料和缺陷信息，該方法特別適合于檢測(cè)纖維破損和分層缺陷。不過(guò)，由于透射法需要在被檢材料兩側(cè)分別布置超聲發(fā)射器和接收器，在許多情況做不到這一點(diǎn)，因而其應(yīng)用受到較大限制。

超聲檢測(cè)法雖然應(yīng)用廣泛，但也有一些缺點(diǎn)。當(dāng)材料內(nèi)部的缺陷在超聲波行進(jìn)路線上相互遮擋時(shí)，被遮擋的缺陷將會(huì)難以檢測(cè)到，如圖 3 所示。蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中由于存在大量空氣，也會(huì)造成對(duì)材料缺陷的遮擋，故難以應(yīng)用超聲法。此外，超聲檢測(cè)法難以檢測(cè)粘連（分層但層間無(wú)空氣）缺陷。當(dāng)材料滲濕后，由于水會(huì)吸收超聲波，造成反射或透射波減弱，也給檢測(cè)帶來(lái)困難。

圖 3　超聲脈沖反射檢測(cè)法中，缺陷可能相互遮掩而漏檢Fig. 3　Pulse-echo dedect masking

4）渦流檢測(cè)法

渦流檢測(cè)法是利用交流電磁線圈在工件表面感應(yīng)出的渦流遇到缺陷會(huì)產(chǎn)生變化的原理，來(lái)檢測(cè)構(gòu)件缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。這是一種非接觸檢測(cè)技術(shù)，只適用于導(dǎo)電材料。

該方法被成功用于檢測(cè)金屬材料缺陷，檢測(cè)結(jié)果與磁粉檢測(cè)法得到的結(jié)果高度一致。磁粉檢測(cè)法要求被檢材料表面干凈，以便于磁粉分布的觀測(cè)，而且經(jīng)常需要去除表面涂層。而渦流檢測(cè)法對(duì)材料表面清潔度無(wú)要求，也不需要去除表面涂層，因?yàn)闇u流可以穿透大多數(shù)被檢材料的涂層。

不過(guò)，渦流檢測(cè)法每次檢測(cè)的區(qū)域比磁粉檢測(cè)法還要小得多。由于應(yīng)用該方法要求被檢材料具有導(dǎo)電性，故在復(fù)合材料中只限于檢測(cè)碳纖維層狀復(fù)合材料或金屬基復(fù)合材料。由于渦流不能深入穿透到層狀復(fù)合材料內(nèi)部，因而只能檢測(cè)材料表層缺陷，尤其適用于定位材料表層的不可見(jiàn)裂紋、纖維破損和沖擊損傷，并可以檢測(cè)分層的位置。由于檢測(cè)深度限制，在應(yīng)用中，渦流檢測(cè)法經(jīng)常同其他能探測(cè)更深層缺陷的方法共用，如超聲檢測(cè)法。

5）X 射線檢測(cè)法

X 射線檢測(cè)的基本原理是使 X 射線穿過(guò)受檢材料，其透射強(qiáng)度被部分衰減，以一定形式的強(qiáng)度分布圖形投射在二維平面上。如果工件的厚度或密度有所變化，或存在密度與基材不同的缺陷而影響了射線源發(fā)送的透射強(qiáng)度，在顯影底片上就會(huì)呈現(xiàn)不同的對(duì)比度，從而得到缺陷的圖像。

在復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，X 射線檢測(cè)是應(yīng)用很普遍的方法。由于復(fù)合材料的密度遠(yuǎn)比金屬小，其 X射線透射特性也與金屬材料有很大差別。

X 射線用于水中環(huán)境的材料檢測(cè)已有多年。該方法適合檢測(cè)復(fù)合材料中的裂紋、夾芯板中的蜂窩結(jié)構(gòu)損傷和滲濕損傷，但難以檢測(cè)出分層，且裂紋一般只有當(dāng)其平面與射線束大致平行時(shí)才能被檢出，故通常只能檢測(cè)與工件表面垂直的裂紋。該方法適合檢測(cè)玻璃纖維和硼纖維復(fù)合材料，但不適合檢測(cè)碳纖維復(fù)合材料。這是因?yàn)樘祭w維和樹(shù)脂對(duì)X射線的吸收率接近，成像質(zhì)量低。

2　復(fù)合材料在非水中環(huán)境的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)

1）敲擊檢測(cè)法

敲擊檢測(cè)法是最常用的復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)方法之一。最早是利用硬幣、棒、小錘等硬物敲擊材料表面，通過(guò)仔細(xì)辨聽(tīng)聲音來(lái)查找材料體內(nèi)缺陷。若復(fù)合材料層壓板或夾芯板中存在分層，敲擊的聲響則與完好結(jié)構(gòu)不同。當(dāng)材料存在分層或滲濕時(shí)，聲音頻率較低；而材料結(jié)構(gòu)完好時(shí)，聲音頻率較高。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的智能敲擊法，是利用聲振檢測(cè)原理，通過(guò)數(shù)字敲擊錘激勵(lì)被檢材料引起機(jī)械振動(dòng)，然后測(cè)量被檢材料的振動(dòng)特征，來(lái)判定是否存在缺陷。

敲擊法主要用于一些分層、脫粘等平面狀、較大缺陷的粗檢，多用于薄板結(jié)構(gòu)，或者上下層聲阻抗差別明顯的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)的檢測(cè)以及非受力結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。敲擊法操作簡(jiǎn)便，比較適合于粗檢，并常作為其他無(wú)損檢測(cè)方法的補(bǔ)充。

敲擊法的主要缺點(diǎn)有：首先，敲擊動(dòng)作本身可能帶來(lái)負(fù)面影響，如造成被檢材料內(nèi)部產(chǎn)生分層缺陷或裂紋擴(kuò)展、被檢材料表面產(chǎn)生小的凹坑等。其次，該方法容易檢測(cè)出敲擊表面下較淺處的分層，對(duì)于位置較深的缺陷則難以發(fā)現(xiàn)。最后，該方法在很大程度上依賴于檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)。

敲擊檢測(cè)法不適用于水中環(huán)境。由于在水中聲音衰減迅速，加上潛水員在水中換氣時(shí)產(chǎn)生的噪聲，分辨出敲擊音調(diào)的細(xì)微變化是困難的。

2）浸染檢測(cè)法

浸染檢測(cè)法是利用染色劑對(duì)被檢復(fù)合材料表面進(jìn)行染色，然后用水沖洗被檢材料表面，而在表面裂紋、鼓泡或表層剝落等有缺陷部位，染色劑則會(huì)附著其上，從而顯示出缺陷位置。該方法可以檢驗(yàn)?zāi)切┎贿m用于磁粉檢測(cè)法的非鐵磁性復(fù)合材料的表面缺陷。由于需要染色過(guò)程，故該方法不太適用于水中環(huán)境。

3）聲發(fā)射檢測(cè)法

對(duì)復(fù)合材料工件施加壓力、溫度等使之產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，由于工件內(nèi)部存在缺陷或微觀組織的不均勻性，會(huì)導(dǎo)致材料內(nèi)部局部應(yīng)力集中，造成不穩(wěn)定的應(yīng)力分布。這種不穩(wěn)定的高能狀態(tài)必然要過(guò)渡到穩(wěn)定的低能狀態(tài)。這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致塑性流變、快速相變、裂紋與分層的產(chǎn)生與擴(kuò)展。在這一過(guò)程中，工件會(huì)產(chǎn)生某種程度的變形，同時(shí)以聲波或應(yīng)力波的形式釋放出應(yīng)變能，即所謂聲發(fā)射。聲發(fā)射波的頻率范圍很寬，從次聲波、聲波到超聲波，其幅度從微觀的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)到大規(guī)模的宏觀斷裂。彈性波在經(jīng)介質(zhì)傳播后到達(dá)被檢工件表面，引起工件表面的機(jī)械振動(dòng)。傳感器將表面的瞬態(tài)位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大、處理后形成其特征參數(shù)，被記錄與顯示。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，即可評(píng)定聲發(fā)射源的特征。

聲發(fā)射檢測(cè)法是一種實(shí)時(shí)檢測(cè)方法，限于探測(cè)缺陷周圍的應(yīng)力場(chǎng)改變所暴露出來(lái)的活動(dòng)性缺陷。因此，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件必須在承受應(yīng)力的狀態(tài)下才能采用聲發(fā)射檢測(cè)。作為動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，聲發(fā)射檢測(cè)法是直接用于研究復(fù)合材料微觀破壞過(guò)程的少數(shù)方法之一。

聲發(fā)射檢測(cè)法的缺點(diǎn)在于不能檢測(cè)靜態(tài)缺陷。為了精確定位缺陷產(chǎn)生的位置，需要布置眾多傳感器來(lái)接收實(shí)時(shí)信號(hào)。該方法在水中環(huán)境還未得到普遍應(yīng)用，原因是水中大量的環(huán)境噪聲會(huì)對(duì)接收信號(hào)造成干擾，嚴(yán)重影響判斷的準(zhǔn)確性。

4）紅外熱成像檢測(cè)法

紅外熱成像檢測(cè)的基本原理是利用被檢工件的不連續(xù)性缺陷對(duì)熱傳導(dǎo)性能的影響，在物體表面的局部區(qū)域產(chǎn)生溫度梯度，導(dǎo)致物體表面紅外輻射能力產(chǎn)生差異，根據(jù)這種差異即可推斷工件內(nèi)部是否存在缺陷。該方法又分為有源和無(wú)源檢測(cè)法 2 種。有源紅外檢測(cè)法又稱主動(dòng)紅外檢測(cè)法，它利用外部熱源將被檢工件加熱，然后通過(guò)測(cè)量工件表面各處熱輻射分布來(lái)判別缺陷。而無(wú)源紅外檢測(cè)法又稱被動(dòng)紅外檢測(cè)法，其特征是通過(guò)捕捉工件本身的熱輻射進(jìn)行測(cè)量，無(wú)需任何外加熱源。

紅外熱成像檢測(cè)法不適用于水中環(huán)境，原因有 2個(gè)：一是由于水的熱傳導(dǎo)作用，使得在水下加熱工件比較困難；二是由于熱輻射大部分被水吸收，使得紅外熱相機(jī)難以捕捉到足夠的分析信號(hào)。

3　復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)方法的適用范圍

上述無(wú)損檢測(cè)方法在水中環(huán)境中的適用復(fù)合材料和金屬材料的情況歸納在表 1 中。

表 1　各種無(wú)損檢測(cè)方法在水中環(huán)境的適用范圍Tab. 1　Application scopes of the discussed underwater inspection methods

表 2 則總結(jié)了上述無(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)各種缺陷時(shí)的適用情況。

表 2　各種無(wú)損檢測(cè)方法所適用的復(fù)合材料缺陷類型Tab. 2　Applicable defect types of the discussed nondestructive inspection methods

4　美國(guó)海軍新型復(fù)合材料“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”

以前，美國(guó)海軍采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，包括應(yīng)用最廣的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)超聲波測(cè)量技術(shù)在內(nèi)，存儲(chǔ)和采集生成數(shù)據(jù)的方法較為笨拙，且很少結(jié)合分析工具（分析工具能夠量化損傷程度，評(píng)估損傷對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響）。為此，美國(guó)海軍海上系統(tǒng)司令部卡迪洛克分部投資，由美國(guó)材料科學(xué)公司（MSC）主導(dǎo)研制了“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)（SDAS）”。2009 年時(shí)，該技術(shù)的成熟度已經(jīng)達(dá)到 6 級(jí)（TRL 6），據(jù)說(shuō)應(yīng)用到 DDG-1000 驅(qū)逐艦首艦上。

“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”專門用于評(píng)估大尺寸海軍復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。由于艦船復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和大尺度，單一的檢測(cè)設(shè)備無(wú)法執(zhí)行復(fù)雜的掃描過(guò)程?！敖Y(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”包括一整套傳統(tǒng)接觸式傳感器和先進(jìn)的用于大面積掃描（標(biāo)稱 2 × 2 m）的非接觸式檢測(cè)裝置?！敖Y(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”允許用戶根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測(cè)技術(shù)。該系統(tǒng)具有以下特性：

1）能與多種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相兼容，如非接觸式熱敏成像法、剪切或傳統(tǒng)的超聲波傳感器裝置；

2）利用綜合損傷評(píng)估算法，判斷損傷位置和程度；

3）在檢測(cè)過(guò)程中采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，以減少在結(jié)構(gòu)上布置設(shè)備的數(shù)量。

對(duì)于大面積檢測(cè)，材料科學(xué)公司與物理聲學(xué)公司合作改進(jìn)熱敏成像技術(shù)，用于評(píng)估復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。熱敏成像技術(shù)利用單線加熱，執(zhí)行統(tǒng)一、快速、有效的掃描，并結(jié)合紅外成像裝置采集溫度圖像。存在缺陷的地方會(huì)引起不同的反應(yīng)，應(yīng)用專業(yè)分析軟件詮釋和表征損傷的位置、類型和程度?！敖Y(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”還提供一個(gè)傳感器包，這些傳感器應(yīng)用到不連續(xù)或較難接近的區(qū)域，如交疊區(qū)域和連接部位的拐角處。無(wú)線傳輸特性使網(wǎng)絡(luò)基陣能夠采用無(wú)線或手動(dòng)方式激活。該系統(tǒng)中也包括了更傳統(tǒng)的檢測(cè)裝置，例如超聲波傳感器，用于更細(xì)致的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)檢測(cè)?！敖Y(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”采用的軟件可提供簡(jiǎn)潔的損傷信息，用于快速評(píng)估，也可以針對(duì)復(fù)合材料表面及表面下缺陷，通過(guò)啟用先進(jìn)損傷分析算法來(lái)計(jì)算損傷類型及輪廓等參數(shù)。

“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”的優(yōu)勢(shì)包括降低成本（減少時(shí)間和勞動(dòng)量），增加復(fù)合材料結(jié)構(gòu)檢測(cè)的可靠性（使關(guān)鍵缺陷不被漏檢）。該系統(tǒng)可為 DDG-1000 甲板艙室和其他海軍大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)提供快速、可靠的無(wú)損檢測(cè)手段。該系統(tǒng)可與“綜合情況評(píng)估系統(tǒng)”（ICAS）相兼容，用于美國(guó)海軍艦載關(guān)鍵系統(tǒng)的“視情維修”（Condition-based maintenance），同時(shí)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可升級(jí)空間。表 3 列出了“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”的特征、優(yōu)勢(shì)和效果。

表 3　“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”的特征、優(yōu)勢(shì)及效果Tab. 3　Characteristics，advantages and effectivenesses of the SDAS

5　結(jié)　語(yǔ)

本文研究了美國(guó)海軍在水中環(huán)境和非水中環(huán)境下的艦船復(fù)合材料無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并歸納了不同技術(shù)的適用范圍。最后，介紹了美國(guó)海軍針對(duì)艦船復(fù)合材料檢測(cè)開(kāi)發(fā)的“結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估系統(tǒng)”。

［1］HACKETT J P. Composites road to the fleet—A collaborative success story［C］//Paper prepared for the Committee on Naval Engineering in the 21st Century. ［S.l.］：Transportation Research Board，2011.

［2］CAVAS C P. Troubled DDG 1000 faces shipyard problems［N］. Navy Times，2008-09-16.

［3］Underwater structural health monitoring of composite navy propellers［R］. Topic N111-067，Navy SBIR，2011.

［4］CAMPONESCHI E T，CRANE R，LIPETZKY K，et al. The role and use of nondestructive testing for U.S. navy composite ship structures［J］. Materials Evaluation，2007，65：752-758.

［5］ZHOU G，SIM L M. Damage detection and assessment in fibrereinforced composite structures with embedded fibre optic sensors-review［J］. Smart Materials and Structures，2002，11（6）：925-939.

［6］2010 Navy ManTech Project Book［EB/OL］. http：//www.onr. navy.mil/sci_tech/3t/mantech/

Nondestructive inspection technology and evaluation of composite materials in U.S. naval ships

QIAN Jiang1，ZHAO Man2，HE Yuan-ling2
（1. Naval Armament Department，Beijing 100071，China；2. The 714 Research Institute of CSIC，Beijing 100101，China）

Acounting for the special service environment，underwater environmental nondectructive inspection technologies are very important to naval ships composite materials. This thesis focused on the nondectructive inspection technologies and evaluations both in underwater environment and atmosphere environment. The range of use for those nondectructive inspection technologies were also discussed in this paper. At last，the Structural Damage Assessment System （SDAS）used in U.S. Navy were introduced.

composite Materials；nondestructive inspection；underwater environment

U688.5

A

1672 - 7619（2016）08 - 0141 - 05

10.3404/j.issn.1672 - 7619.2016.08.030

2016 - 06 - 07；

2016 - 06 - 12

錢江（1975 - ），男，工程師，研究方向?yàn)榕灤b備管理。