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復(fù)合材料分層探傷復(fù)合材料探傷
2013-02-26 14:37:14 來源：謝文清
復(fù)合材料粘合質(zhì)量的探測，主要有脈沖反射法、脈沖穿透法及共振法。
(一)脈沖反射法探測
兩層材料復(fù)合時，其粘合層中的分層(粘合不良)，大多平行于板材表面，用脈沖反射法探測是一種有效的方法。www.vhpmbig.cn
超聲波在復(fù)合材料中的反射情況(界面波及底波)，主要由兩層復(fù)合材料的聲阻抗差異、復(fù)合層的質(zhì)量以及超聲波在第二層復(fù)合材料中的衰減而定。
1.縱波探測兩層復(fù)合材料的聲阻抗相同或接近而復(fù)合質(zhì)量良好時，界面波(*層與第二層的界面反射波)很低，而底波(第二層的底部反射波)的幅度較高(由第二層材料的超聲衰減情況而定，衰減大時底波低)‘.兩層復(fù)合材料的聲阻抗相同或接近而復(fù)合質(zhì)量不好(有分層)時，界面波較高，而底波較低或消失。兩層復(fù)合材料的聲阻抗相差較大而復(fù)合質(zhì)量良好時，界面波較高，(聲阻抗差異愈大，波幅愈高)而底波較低(由第二層材料的超聲衰減情況而定)。兩層復(fù)合材料的聲阻抗相差較大而復(fù)合質(zhì)量不好時，界面波更高，而底波甚低或消失。
圖一所示為幾種聲阻抗及超聲波衰減不同的復(fù)合材料、粘合質(zhì)量的波形。圖中假定超聲波在第二層材料中的傳播時間為*層中傳播時間的幾倍。當(dāng)*層復(fù)合材料很薄，在儀器盲區(qū)范圍內(nèi)時，界面波不能顯示。粘合質(zhì)量的好壞，主要由底波的有無決定，一般來說，粘合質(zhì)量好時，有底波(見圖二 a );但第二層材料使超聲波衰減相當(dāng)大時，粘合質(zhì)量雖好，也可能無底波，此時可應(yīng)用其他方法探測(如共振法、蘭姆波法等)。當(dāng)粘合不良時，則無底波，如圖二 b所示。
當(dāng)?shù)诙䦟訌?fù)合材料很薄時，界面波與底波相鄰或迭合在一起，如圖三所示。
以上所述是假定復(fù)合基體材料中無缺陷，如有缺陷，反射波形將起變化，應(yīng)予注意。復(fù)合材料的質(zhì)量尚可用雙探頭法探測，如下圖所示，
適宜于探測較薄的復(fù)合材料。
2.橫波探測，用雙斜探頭以橫波探測復(fù)合材料的質(zhì)量。選擇適當(dāng)?shù)慕嵌炔⒄{(diào)整兩探頭的相對位置，使接收探頭能收到從粘合不良(分層)處反射回來的界面波。粘合質(zhì)量好并復(fù)合材料的聲阻抗相同時，則無界面波;粘合質(zhì)Rt好，而復(fù)合材料的聲阻抗不同時，則界面波幅度降低。
3.表面波及蘭姆波探測用這些方法可探測厚度小于表面波或蘭姆波波長的*層復(fù)合材料。用液浸法或接觸法探測(用單探頭或二個探頭)時，如圖五所示。
調(diào)節(jié)探頭角度及位置，使之只有分層時(枯合質(zhì)量不好)，才能收到表面波或蘭姆波。(推薦選擇用格Masterscan380M超聲波探傷儀）
(二)穿透法探測
復(fù)合材料尚可采用脈沖穿透法探測，即用兩個探頭(一發(fā)、一收)，放在復(fù)合材料的兩相對面。當(dāng)粘合質(zhì)量良好時，接收探頭收到的能量大，否則相反。此法特別適于探測聲阻抗不同的多層復(fù)合材料。如用脈沖反射法時，每層都有界面波，難以判斷粘合質(zhì)量。對于探測極薄的復(fù)合材料時，也很有效。
(三)共振法探測
共振法適于探測聲阻抗相近的復(fù)合材料。粘合質(zhì)量好時，所得厚度為兩層之和。粘合質(zhì)量不好時，所得厚度只能是復(fù)合材料的*層。
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