基于空间相移技术的航空复合材料激光散斑无损检测仪的研制

简单介绍了无损检测技术的几种方法,并对激光错位散斑的原理进行了阐述。然后介绍了华工百川公司自行研制的复合材料无损检测仪,以及对缺陷检测效果的进行了分析与改进。     

基于激光剪切散斑技术分辨铝蜂窝缺陷类型

运用激光剪切散斑技术结合负气压加载,实现了蜂窝夹层结构内部缺陷类型的分辨,并使用数值计算方法分析不同类型缺陷在负压加载下的力学变形差异。文章首先制备了一块预置不同类型缺陷的卫星用铝蒙皮铝蜂窝夹层结构,缺陷类型分别为:上胶层垫膜、下胶层垫膜、去胶层、去胶层垫膜、去胶层油膜以及铣去蜂窝芯,尺寸依此为:10 mm、20 mm、30 mm和40 mm;接着简单介绍了剪切散斑干涉的基本原理,运用自行研制的激光剪切散斑系统结合负气压加载对蜂窝夹层试块加载;然后通过数值计算方法对比分析不同类型缺陷在负气压加载下的力学变形机理;最后使用热辐射加载进一步对样品进行探伤测试,分析两种加载方式的优劣。实验结果表明,激光剪切散斑干涉技术结合负气压加载可有效分辨铝蜂窝夹层结构内部的脱粘和夹杂等类型缺陷,数值计算方法可进一步佐证了实验结果。本文的研究可为蜂窝夹层结构的缺陷检测、缺陷类型分辨以及缺陷的力学变形机理分析提供技术支撑。     

蜂窝夹层结构粘接质量电子散斑检测研究

蜂窝夹层结构粘接质量电子散斑无损检测,是利用电子散斑干涉技术,采用实时干涉法获得被检蜂窝夹层结构受热或压力载荷后的形变场条纹分布．受检的蜂窝夹层结构件蒙皮与夹芯之间的粘接缺陷,在适当的载荷力作用下,其表面位移场发生畸变,所对应的干涉条纹因其形状、间距和取向不同于周围粘接完好的干涉条纹的特征条纹,作为粘接缺陷的判据． 电子散斑干涉技术适用于检查碳环氧复合材料蒙皮厚度不大于 １．２ ｍｍ、铝蜂窝芯格边长不小于 ３ ｍｍ的蜂窝夹层结构粘接缺陷,可检测最小脱粘尺寸不大于直径 １５ ｍｍ．也适用于检查铝蒙皮厚度…     

基于深度学习的激光剪切散斑干涉无损检测缺陷识别

剪切散斑干涉技术通过测量物体表面变形来推断其内部缺陷,具有高灵敏度、检测范围广、精度高等优点,是一种极具潜力的复合材料无损检测技术。目前缺陷识别主要采用人工方式,而人工识别不但检测效率低且受到专业性限制。为了提高剪切散斑干涉无损检测方法中的缺陷识别精度和效率,本文提出基于深度学习剪切散斑干涉缺陷识别方法。利用高精度四步相移技术获取剪切散斑相位条纹高质量成像;引入了应用广泛的YOLOv5和Faster R-CNN目标检测算法,通过实验采集了大量的缺陷图像,分别用YOLOv5和Faster R-CNN两种算法获得训练模型。然后将这两种模型分别应用于剪切散斑干涉无损检测中的复合材料缺陷检测。最后,实验从检测速率和检测精度方面对模型识别效果进行了对比分析。实验结果表明,激光剪切散斑干涉技术结合深度学习的方法能有效地实现剪切散斑干涉无损检测的缺陷自动识别,Faster R-CNN和YOLOv5的检测速率分别能达到11 f/s和50 f/s,并且两种深度学习算法的平均精度均能达到92%以上,验证了提出方法的可行性。     

电子散斑测量仪及其在无损检测中的应用

介绍了一种电子散斑测量仪（ＥＳＰＩ），对其测量原理，仪器结构进行了描述，分析了热加载测量机理，用热加载方式对铝蒙皮蜂窝站结构复合航空材料脱粘缺陷进行了无损检测（ＮＤＴ）得到了满意的效果。     

错位散斑效应在无损检测中的应用

本文讨论了错位散斑效应的原理和散斑图的部分相干光信息处理的方法,并给出利用该效应进行纤维板试体无损检测的实验结果和照片。理论和实验表明,利用这一方法进行无损检测,实验设备比较简单,对环境要求不高,而检测灵敏度很高,因而具有实用价值。     

基于剪切散斑干涉无损探伤的缺陷深度测量北大核心CSCD

基于激光剪切散斑干涉技术构建了无损检测系统,通过对铝合金平板钻圆形盲孔覆橡胶层的方式制备了设有不同尺寸和深度的内部缺陷的复合材料粘接试件,利用施加负压激励研究了不同负压值下试件内部缺陷所在表面的散斑条纹和离面位移情况,并结合有限元计算验证了检测系统有效性。结果表明:相同缺陷深度和负压值下,缺陷尺寸越大,散斑条纹级数越多、离面位移越大;相同缺陷尺寸和负压值下,缺陷深度越深,散斑条纹级数越小、离面位移越小。在利用该剪切散斑干涉无损检测系统准确获取内部缺陷的形状、位置和尺寸等信息的基础上,进一步基于弹性薄板理论推导了缺陷深度。缺陷深度测量精度随缺陷尺寸增大而提高,同时随深度增大而降低,直径为20 mm深度小于1 mm的圆形缺陷深度测量误差值小于10%。本文研究为复合材料粘接结构内部缺陷的深度检测提供了有效途径。     

错位散斑效应在无损检测中的用

本文讨论了错位散斑效应的原理和散斑图的部分相干光信量处理的方法，并给出利用该效应进行纤维板试体无损检测的实验结果和照片。理论和实验表明，利用这一方法进行无损检测，实验设备比较简单．对环境要求不高，而检测灵敏度很高，因而具有实用价值。     

锁相红外热波法在碳纤维夹层结构中的应用

碳纤维网格面板蜂窝夹层结构具有质量轻、比强度高、比刚度大等优点,在航天产品上得到了广泛的应用。由于碳纤维网格面板蜂窝夹层结构的特殊性,传统无损检测手段对其粘接质量检测效果不理想。本文采用锁相红外热波法对其粘接质量进行检测,模拟了3种类型的缺陷:网格面板碳纤维之间的脱粘、网格面板与蜂窝之间的脱粘、聚酰亚胺薄膜与网格面板之间的脱粘,并进行了检测。试验结果表明锁相红外热波法对上述3种类型的缺陷取得了良好的检测效果。     

蜂窝夹芯结构脱粘的空气耦合超声检测技术研究

针对当前蜂窝夹芯结构超声无损检测效率低及耦合剂污染等问题,该文提出了使用空气耦合超声透射法进行检测并成像。首先利用COMSOL建立了二维蜂窝夹芯结构空气耦合超声检测模型,通过置入不同大小空气层以模拟实际脱粘缺陷。仿真结果表明,与无缺陷相比,脱粘后超声信号幅值变小,且缺陷越大,超声信号幅值越小。其次制定空气耦合超声透射实验方案,使用频率为200 kHz空气耦合超声换能器对不同脱粘面积进行实验研究,实验结果与仿真结果趋势相同,验证了该方法的有效性。最后搭建了空气耦合超声C扫描系统,对不同大小脱粘缺陷进行超声C扫描成像。成像结果表明,该方法最小可显示9 mm的脱粘缺陷轮廓,解决了蜂窝夹芯结构的脱粘无损检测。     

蜂窝结构积水的脉冲相位红外成像检测

采用脉冲相位红外辐射无损检测法对蜂窝复合材料积水进行了检测研究,试验分别采用双面透射法和单面反射法进行,获得了最大温度对比度图像、振幅图及相位图,采用对比度对不同图像缺陷清晰度进行对比。给出了透射、反射测量中温度、相位变化曲线,对两种检测方法最大温度对比度出现时间、对比度进行了比较,揭示了各自特点。     

超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹的对比研究

由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂纹的航空发动机工作叶片进行检测.超声红外热成像结果与渗透检测、金相检测进行了对比;实验结果表明,对于...     

物体变形测量的相移数字散斑剪切干涉术

相移数字散斑剪切干涉技术可以提高检测精度,利用该方法对圆形铝板试件进行测量。为了实现全场相位的精确求解,运用等四步相移Carré算法定量计算相位。将该非接触测量技术与弹性力学理论分析相结合,对四周固支,中心受集中载荷试件的离面位移导数进行测量与分析,另外采用有限元方法进行模拟。最后将实验结果分别和理论结果、有限元结果进...     

激光红外热成像材料表面裂纹检测的研究进展

表面裂纹缺陷是材料中危险的缺陷形式,及时发现服役过程中产生的表面裂纹至关重要。激光红外热成像不仅具有传统红外检测的优点,还因激光能量密度高等特有优点,可远距离检测材料表面微小裂纹。综述了激光红外成像系统平台组件及其关键参数对激光红外成像检测的影响。从图像处理、优化工艺参数等角度入手,阐述了激光红外热成像检测表面裂纹缺陷的定性识别,进一步介绍了对材料表面裂纹缺陷长度、宽度以及深度特征的定量表征。最后对激光红外热成像检测表面裂纹缺陷进行了总结归纳,以及展望其未来的发展方向。     

剪切干涉技术新进展

在共光路干涉中,剪切干涉法已在很多的领域有着广泛的应用,该方法有其独特的优越性,也存在局限性,这导致剪切干涉法只能在特定的条件下测量某些特定量,本文主要讨论干涉法的这些优缺点,并总结一些新进展,如剪切干涉中的相移技术,二维剪切干涉技术和剪切干涉中的载波技术,所有这些进展都是为了扩展剪切干涉法的应用领域,提高该方法的精度,并实现自动测量。     

A perspective of the IPC report on lead-free electronics in military/aerospace applications

Significant progress towards lead-free technology implementation has been made in the last decade. However, majority of the successful transition has been done within consumer electronics industry while high reliability military/aerospace products are yet to fully transition. This study discusses viewpoint on the recent IPC report published on lead-free electronics in military and aerospace applications. Additionally, reliability considerations are discussed, and guidelines along with standards for robust transition and implementation towards lead-free technology is presented. A “preventive” transition approach based upon more accurate models of failure mechanisms and life prediction than are currently available will be required in order to assess successful implementation within military/aerospace products and for high reliability to be achieved.     

红外热波方法检测壳状结构脱粘缺陷

根据某型固体火箭发动机钢壳体/橡胶绝热层的实际结构特点,制作了含6个脱粘缺陷的壳状实验样本,基于脉冲式红外热渡方法进行了检测研究.针对实验获取的红外热图存在"非均匀受热、表面反射、噪音大、对比度低"等问题,采用去除背景和高频强调滤波等方法对原始热图进行非均匀性校正和图像增强处理,基于数学形态学的分水岭方法实现了缺陷位置...     

基于分布式光纤的蜂窝夹层结构脱粘损伤监测

航空航天蜂窝夹层结构服役环境恶劣,需要发展相应的结构健康监测技术以保证结构的安全运行。脱粘损伤因发生在内部胶层而难以监测,该文采用埋入胶层的分布式光纤传感器对蜂窝夹层结构脱粘损伤进行监测。在预埋损伤监测试验中采用高强光纤和边界浅槽的方式提高传感器存活效率,得到脱粘损伤应变特征。采用参数化建模方式对不同损伤位置进行大量有限元模拟,加入白噪声后得到含有脱粘损伤特征的13 500组数据。将模拟数据代入卷积神经网络进行训练,训练后的网络对试验损伤数据的识别准确率达到98.84%。该方法能够识别20 mm2 脱粘损伤,同时定位平均误差小于4 mm。