国家标准计划《无损检测 树脂基复合材料制件的声振检测 第1部分:敲击法》由 TC56(全国无损检测标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 上海飞机制造有限公司 、上海材料研究所有限公司等 。
19 试验 |
19.100 无损检测 |
编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
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1 | EN | 上海飞机制造有限公司、上海材料研究所有限公司等 | 本项目涉及的树脂基复合材料声振检测技术已应用于我国高端复合材料制件的出口检验。开展本工作,将为我国高端复合材料制件的出口检验、设备出口等提供技术支撑。 |
树脂基复合材料制件在制造和在役阶段会产生分层、脱粘等多种缺陷,针对这些缺陷,声振检测可有效对层合板结构、板/板胶接结构、复合材料板/芯胶接结构制件中蒙皮区域的分层以及胶膜区域的脱粘/空腔等内部缺陷进行检测,具有检测成本低、操作方便快速等显著优势,已在民用航空航天制造及在役检测领域得到了较广泛应用。
敲击法是声振检测技术的一种,主要采用人耳或力学传感器接收受检件表面的振动信息,如回弹时间、回弹加速度等,从而实现无损检测的方法,广泛应用于航天工业、军用航空、民用航空以及其他领域的树脂基复合材料制件的生产、服役和维护等各个阶段,是操作最为简单、快速、低廉、可行性强的无损检测方法。
敲击检测法使用敲击锤或硬币等敲击被检测复合材料制件表面,根据其产生的敲击声音便可判断被敲击部位是否存在缺陷以及缺陷的大致位置。
当敲击锤与复合材料制件发生瞬时弹性相互作用时,产生敲击声音信号,此声音信号可由幅度和频率表征,通常其频率范围在15~20000Hz的频率范围,在人类听觉范围之内。
当被敲击部分有缺陷时,被敲击的部位所发出的声音“沉闷”,且敲击锤会出现弹性滞留的现象。
当敲击锤敲击的部位没有缺陷时,会发出清脆的金属声音,且敲击锤不会出现弹性滞留现象。
尤其对于树脂基复合材料夹层结构这类非刚性材料,弹性滞留现象尤为明显。
因此,检测人员根据夹层结构的“弹性滞留”特征,结合敲击检测设备便可以区分完好区域和不连续区域。
相对于树脂基复合材料制件的超声、射线等检测技术检验周期长、价格昂贵等问题,敲击检测技术成本低、速度快,特别适用于树脂基复合材料夹层结构制件等非刚性材料。
本文件综合现有的手动敲击检测和自动化敲击检测方法,总结归纳形成了树脂基复合材料制件敲击检测的设备要求、技术要求以及评价方法,指导复合材料敲击检测的实践。
目前国内外尚无详细的树脂基复合材料制件的敲击检测国家标准,约着敲击检测实施的规范性与无损检测结果的可靠性,迫切需要制定相应的技术标准以填补空白。
本文件的制定,有利于复合材料敲击检测技术的实施与推广应用。
声振无损检测技术与振动监测技术存在较明显的差异:声振检测通过主动激励主动接收中低频超声波的方式,对被测对象的局部质量,主要是粘接质量进行有效评价。
振动监测主要通过使用传感器被动接收监测对象有感振动的振动特性的方式来推断监测对象整体的工作状态。
声振检测技术的主要特征为主动激励主动接收超声波,可对被检对象的局部质量进行有效评价;振动监测技术的主要特征为被动接收,通常用于评价监测对象的工作状态。
二者存在明显不同。
另一方面声振检测技术在检测范围、检测信号的激发和接收、检测实施流程等方面与其他无损检测方法具有关联性。
本文件规定了树脂基复合材料制件敲击检测的设备要求、技术要求等方面,适用于树脂基复合材料夹层结构制件的敲击检测。树脂基复合材料层合板、板/板胶接结构、金属板/复合材料板胶接结构、金属板/板胶接结构、金属夹层结构制件的敲击检测也可参考本标准执行。