复合材料层压结构冲击损伤超声成像评估

采用高分辨率超声成像方法实现复合材料冲击损伤的无损检测,以高品质的脉冲超声波作为探测源,提取入射声波在复合材料层压结构试样中形成的时域反射声波信息,并通过扫描结构使换能器对含有冲击损伤的复合材料试样进行自动扫描,实时对每一个检测位置点的超声信号和位置信号进行处理与融合,通过超声B扫描成像和T扫描成像进行复合材料冲击损伤成像评估。试验结果表明:通过超声B扫描成像,可以形象地再现复合材料层压结构试样表面和内部冲击损伤在其不同深度方向的断面分布、取向、扩展及深度等确切信息;通过超声T扫描成像,则可以直观地再现冲击损伤在复合材料层压结构试样不同深度铺层方向的损伤区域(面积)、分布及其扩展特征。     

浅谈复合材料超声手动扫描成像检测

针对复合材料超声成像检测,文章回顾和分析了超声手动扫描成像检测实现方法、超声换能器手动扫查定位方法以及超声信息处理与缺陷识别方法,对复合材料超声手动扫描成像检测技术发展有一定的指导意义。     

碳纤维增强复合材料层间界面缺陷超声成像技术

针对复合材料层压结构层间界面缺陷的无损检测与评估,通过分析超声波在碳纤维增强树脂基复合材料中的传播规律,研究入射声波在复合材料中的反射特性,利用入射声波在复合材料层间界面产生的反射信息,通过超声（B,T）扫描成像方法揭示复合材料层间界面缺陷及其三维分布。试验结果表明,采用短波长脉冲超声成像检测技术,可以有效地再现碳纤维增强树脂基复合材料层压结构中层间界面缺陷三维分布特征以及层间界面、铺层方向、纤维束取向等信息,为复合材料提供了一种有效的层间界面结构表征和缺陷检测方法。     

复合材料扫查方向对喷水超声C扫描结果影响的探讨

超声波喷水穿透法C扫描检测复合材料效果最佳,然而一些特殊结构零件会影响检测成像效果。通过对比实验,对含有人工预埋缺陷零件按照不同的放置方式进行C扫描成像检测,比较不同的C扫描波幅成像图。实验结果表明,通过对零件不同扫查方向的检测效果比较分析,得出对喷水效果影响最小的零件的扫查方向。     

超声C扫描成像自动检测系统的研究与实现

超声C扫描成像已逐渐成为复合材料构件普遍研究和采用的检测技术之一。在对超声波声场探讨的基础上,采用基于超声时域的检测方法,通过机械装置、控制电路、发射电路、接收电路和信号处理电路等部分的设计,研制了一种速度快、功能强的超声波C扫描自动检测系统。该系统具有成本低廉、检测速度快、误检率低和显示直观等优点。经对布纤维复合材料试验表明,该系统能够检测出直径为1 mm的气孔,能够实现对微小缺陷的成像检测。     

铝—橡胶复合板的超声波探伤

通过对超声波垂直入射复合材料界面的理论分析。对铝一橡胶复合材料的超声波探伤方法进行了试验研究。结果表明，用超声波检测铝一橡胶复合材料的结合质量是可行的。     

铝基复合材料超声波辅助钎焊质量评价

根据铝基复合材料钎焊接头的结构特点,分析了界面的声学信号特征,并采用先进的超声成像法对接头质量进行了检测,同时获得了界面的A扫描信号、B扫描和C扫描图像.研究结果表明,结合A扫描信号、B扫描和C扫描图像的特征,能够判断缺陷类型及其位置,并通过断面金相分析进行了验证.超声成像技术能反映出铝基复合材料钎焊界面的接合状态,可检测出气孔、氧化膜夹杂和未钎透缺陷,为铝基复合材料钎焊的研究提供了有效的检测手段.     

CFRP层板冲击损伤空耦超声Lamb波特征成像 ——基于时间反转损伤指数

为实现飞机碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics，CFRP）层板在役检测，采用同侧空气耦合超声兰姆波特征成像检测的方法对其缺陷进行检测。将非接触空气耦合超声传感器置于CFRP层板同侧，激发A0模态兰姆波，对其冲击损伤进行D扫描检测。引入时间反转损伤指数表征复合材料层板的冲击损伤。结合概率损伤算法，以该指数作为损伤重构成像的特征值，将不同扫描路径上的特征值数据进行融合，得到CFRP层板冲击损伤缺陷的兰姆波图像。结果表明，基于时间反转的兰姆波图像不仅能够直观地呈现损伤缺陷的位置和形状，而且能够通过避免基准信号选取和减少扫描步进次数显著提高检测效率。     

超声C扫描的碳纤维复合材料 缺陷检测及分析

研究了动车转向架中碳纤维复合材料连接结构的超声扫描检测方法。采用超声C扫描方法采集缺陷信息,针对碳纤维复合材料连接构件建立手动超声成像检测系统,避免了常规超声自动扫描成像对不规则曲面结构适应性差的技术弊端,使检测过程实时、快速、柔性;在KSW熵方法基础上,基于几何建模,对三维模型建立二值化图像,编制计算程序得到缺陷覆盖面积和缺陷覆盖率,实现了构件三维图像中缺陷的可视化检测,避免了常规肉眼观测,提高了检测结果可信度。     

火电厂发电机组蒸汽管道焊缝超声自动扫描成像检测

介绍采用便携式超声自动化扫描成像检测技术对火电厂发电机组蒸汽管道焊缝进行在役无损检测。人工模拟缺陷试样和现场检测结果表明，采用自动扫描多维投影成像方法，结合A，C和P扫描成像可以准确判断缺陷的位置、大小、分布和取向等特征，使缺陷识别的准确性和检测可靠性明显提高。     

高能超声稀释原位反应烧结块的研究

通过高能超声稀释原位反应烧结块，制备锌铝合金基复合材料。试验表明，复合材料组织分布均匀，强度较基体有大幅度提高，增强机制为Orowan强化理论。高能超声均匀稀释增强相是声空化与声流效应协同作用的结果。     

ULTRASONIC VIBRATION LIQUID CAST SiC_w/Al AND SiC_p/Al COMPOSITES

SiC_w Al and SiC_p/Al composites have been produced by an uhrasonic vibration casting technique. Ultrasound irradiation promoted the wetting of reinforcements in aluminum liquid, improved the reinforcement distribution in the metal matrix, and reduced porosity. The composites can be remelted. Initial studies of the preparation procedures, microstructure, fracture surface morphology and remelting properties of SiC_w/Al and SiC_p/Al composites fabricated by ultrasonic vibration liquid are presented in this work.     

SiC_p/AZ61镁基纳米复合材料高能超声制备及阻尼性能研究

采用自行设计的高能超声装置制备SiCp/AZ61镁基纳米复合材料,并对制备的复合材料进行显微组织观察和阻尼性能测试。试验结果表明,高能超声波能使SiCp在镁合金熔体中均匀分散,在室温下镁基复合材料的阻尼性能与AZ61合金相比得到了显著的改善,其阻尼性能的提高可以用G-L位错钉扎模型解释。由于SiCp的加入使基体中界面数量增加,高温下更加容易发生界面滑移,材料的阻尼性能明显提高。     

超声处理对原位Mg2Si/AM60复合材料的影响

采用连续功率超声对原位Mg2Si/AM60复合材料熔体进行处理,研究了超声处理对复合材料中的第二相形貌以及力学性能的影响。结果表明,经过600W超声处理60s,原位自生Mg2Si颗粒增强AM60复合材料中的半连续网状Mg17Al12转变成颗粒状,粗大的汉字状Mg2Si破碎成细小的颗粒状,较均匀地弥散分布,晶粒尺寸减少到80μm,其抗拉强度和伸长率较无超声的178.24MPa、3.56%分别提高了10.4%、48.3%,达到196.75MPa、5.28%。     

n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料高温力学性能

采用机械搅拌和高能超声处理法制备了n-SiCp/AZ91D镁基复合材料,测试了复合材料的室温及高温力学性能。结果表明,n-SiCp的加入能显著提高复合材料的高温力学性能,当n-SiCp加入量为1.5%时,复合材料的抗拉强度和伸长率都达到最大值。随着温度的升高,复合材料的强度降低,伸长率增加。断口形貌观察表明,复合材料的断裂方式由室温下的准解理断裂转变为高温下的韧性断裂。     

颗粒增强铝基复合材料的超声表征

用粉末冶金方法制备了两种碳化硅增强铝基复合材料,其中制备两种复合材料所用的碳化硅颗粒和铝合金粉末的粒度比不同。分析了两种复合材料热压态和挤压态在径向和轴向的声速、衰减和草状回波的异同。结果表明,利用超声波的声速、衰减和草状回波,对粉末冶金方法制备的复合材料的微观组织进行无损表征是可行的。复合材料声速和草状回波可以用来反映复合材料各向异性,其中草状回波还可以反映复合材料碳化硅颗粒的分布均匀性,而超声波的衰减则对热挤压工艺比较敏感。     

纳米SiC颗粒增强ADC12铝基复合材料的制备及性能

采用机械搅拌和超声分散相结合的方法制备出了纳米SiC颗粒增强ADC12铝合金基复合材料,并对制备出的复合材料进行微观结构分析和力学性能测试.结果表明,与基体合金相比,当纳米SiC颗粒的含量为2.0%时,所制得的复合材料的抗拉强度、弹性模量、断面收缩率及硬度分别提高23%、43%、160%和7.4%.用扫描电镜对试样拉伸断口的形貌和SiC颗粒的分散情况进行观察,发现纳米SiC颗粒在基体内呈均匀的弥散分布,没有发现大的团聚.同时,纳米SiC颗粒的均匀分布起到了阻碍或者阻止裂纹产生和扩展的作用.     

铝基复合材料无损检测研究进展

介绍了铝基复合材料的基本性能、应用情况以及缺陷类型,分析了缺陷产生的原因以及缺陷对铝基复合材料性能的影响,对各种无损检测技术在该领域的适用特点进行了比较,综述了液体渗透法、超声波检测法、射线检测法在铝基复合材料无损检测中的实际应用。     

SiCw／6061Al复合材料声学特性的研究

应用超声波声速仪及超声波探伤仪研究了SiCw/6061 Al复合材料的声学特性,确定出SiCw体积分数与声速及其衰减系数的关系。通过试验,绘制出复合材料超声波探伤AVG曲线。     

Simulations of harmonic and pulsed ultrasonic polar scans

Numerous experiments [1], [2], [3], [4] and [5] have shown that ultrasonic polar scans are a promising tool for non-destructive characterization of fiber reinforced composites. However, because of the requirement to invert experimental data for extracting quantitative information [5], numerical simulations are mandatory. Such simulations have been developed before for single layered fiber reinforced composites. Nevertheless, since the vast majority of composites are multi-layered, the development of extended numerical models is needed. Such model is presented; together with a presentation of numerical simulations of ultrasonic polar scans for multi-layered composites. It is also shown that the polar scan of a fabric reinforced composite is quite different from a polar scan of (0/90°)-stacked unidirectional layers.Furthermore, the difference between a polar scan for an incident harmonic wave and for an incident pulse is shown.