飞机结构外R区的在役原位检测方法

针对某飞机结构外R(半径)区的损伤特征,在分析常规无损检测方法的优势和局限性的基础上,选择了涡流检测法对R区进行在役原位检测,并对该检测方法的检出能力及可靠性进行了研究和试验验证,最后制定了可靠的检测工艺,为飞机结构疲劳裂纹的无损检测工作提供了参考。     

机器视觉在飞机结构损伤检测中的应用进展与展望

在无损检测领域,机器视觉凭借实时在线、非接触、检测精度高以及便于实现自动化等优点,正逐渐替代传统的目视检测,可用于裂纹、表面划伤、凹坑、断钉等结构表面损伤的检测和定量表征中。在梳理机器视觉技术发展脉络的基础上,重点介绍了近年来机器视觉在飞机结构损伤检测中的研究成果和应用进展,结合飞机结构损伤原位检测的工程需求,对机器视觉技术的发展趋势进行了探讨和展望。     

航空发动机涡轮叶片故障检测荧光线性显示分析

某型航空发动机试车后故障荧光渗透检测时，发现某级涡轮叶片存在线性显示。为了确定该线性显示的形成原因，对显示部位进行剖切及理化检测分析后确定：该线性显示为热裂纹，裂纹产生于铸造过程，且在试车过程中未出现扩展。结合该结论，针对涡轮叶片在制造阶段X射线检测工序和荧光渗透检测工序没有检出裂纹及裂纹形成的原因进行了分析，制订了相应的铸造工艺和无损检测工艺改进措施。     

断口定量分析技术在损伤容限设计中的应用

前起收放作动筒接头耳片损伤容限试验45 000次疲劳循环后,从预制缺口处第一次检测出裂纹,此时裂纹已接近穿透耳片厚度,未能采集到损伤容限数据。通过外观观察、断口宏微观观察及断口定量分析、金相组织观察、硬度和化学成分检测等手段,对接头耳片进行失效分析,并对检测方案进行改进。结果表明:接头耳片为疲劳开裂,裂纹萌生寿命为11 717循环周次,在裂纹萌生之后的扩展阶段至少4次渗透漏检;建议后期增加涡流无损检测配合渗透检测或选择在线检测,可有效地完成接头耳片的损伤容限试验。     

MT—RC标准样件的研制与应用

我国歼击机机翼主梁螺栓孔在飞行期间产生的疲劳裂纹一般发生在第7或第10孔。但最近探伤人员竟在第3孔也发现了极为严重的疲劳裂纹,说明这些部位是安全的薄弱区域,一旦疲劳裂纹产生,其临界尺寸很小。安全期限很短,飞机在空中高速飞行时裂纹就会迅速扩展,最后导致瞬间断裂的恶性事故。机翼主梁螺栓孔部位如图1和图2所示,在航空修理中规定用无损检测技术中的磁粉探伤-橡胶铸型法(MT-RC法)检查。空军航空修理无损检测质量控制标准Q/NDT01—97中明确规定,每次MT-RC法检测时,应用MT-RC标准缺陷样件校验其综合灵敏度。航空工业部标准HB5370—87中也明确规定,每次工作时应同时对标准缺陷样件进行MT-RC试验。该样件应有长度<1mm的小裂纹,当小裂纹清晰出现后表明设备材料正常、操作正确、检验结果可靠。由此可见,没有MT-RC标准缺陷样件,MT-RC法探伤的可靠性就无法保证,我空军修理系统的歼五、歼六、歼教五及歼教六四机种的机翼主梁螺栓孔的探伤质量将会失控。但又因为此标准缺陷样件上的最小裂纹长度要求≯1mm,所以执行起来难度大。目前国内市场尚无销售,有关研究所从事无损检测的部门也感到此标准缺陷样件加     

多位置损伤结构疲劳寿命的试验研究及分析

多位置损伤(Multiple Site Damage,MSD)是老龄飞机在服役期间的一种重要损伤形式,其典型结构表现为含孔边裂纹的有限板结构。文章对典型MSD结构进行了疲劳试验研究,旨在通过观察其裂纹扩展和疲劳寿命的情况,得到一系列具有工程应用价值的结论。试验结果表明,多位置损伤会使结构剩余强度明显降低、裂纹扩展寿命显著缩短,对飞机结构的安全性形成极大威胁,认识MSD的裂纹扩展规律有着重要的理论意义和工程实用价值。     

某X70管道环焊缝裂纹成因分析

某在役输气管道在检测时发现环缝焊根部存在裂纹缺陷。为了研究该环焊缝裂纹的成因及扩展,对含裂纹的焊口进行了外观检测、无损检测、焊缝的力学性能测试、缺陷处宏观及微观形貌观察、裂纹成因分析。结果表明,由于焊缝根部成型质量较差,根部易形成应力集中,在外力作用下,首先以脆性断裂方式在焊缝根部形成延迟裂纹,并以韧性断裂方式持续扩展。     

飞机框架结构件振动疲劳失效分析

某ZL205A铸造铝合金飞机框架结构件在经过技术标准下的振动试验后发生断裂失效,通过宏观视察、X射线探伤、荧光渗透无损检测、断口形貌观察、微观组织分析、化学成分分析、力学性能测试等手段对该中层支架进行失效分析。结果表明,倒角部位近表面疏松的铸造缺陷是导致疲劳断裂的主要诱因。铝合金铸造疏松的几何尺寸及其呈现的空间树突状结构特点,对于疲劳裂纹的萌生和扩展有着特殊影响。     

叶片深根裂纹的原位超声波检测

航空发动机叶片在工作中要承受较高的离心负荷、气动负荷、高温和大气温差负荷以及振动的交变负荷,同时还要受风沙、潮湿的浸蚀,这些因素使叶片容易产生疲劳裂纹,疲劳裂纹扩展会引起叶片断裂并影响发动机的安全。发动机叶片在发动机的服役期间需要定期进行无损检测,但在叶片常规大修检测中经常需要对发动机进行拆卸、分解、检测和安装,所需检测周期长,费用高。通过超声波检测试验,解决了低压一级转子原位超声检测叶片深根部位裂纹的技术难题,为发动机叶片大修时的定期原位无损检测提供了方便、可靠的方法。     

多频涡流裂纹重构方法及其在金属夹芯板焊部裂纹定量检测中的应用

金属栅格夹芯板是近年来出现的一种新型多功能材料,在航天航空、舰船和铁路运输等方面具有广阔应用前景。夹芯板焊接部位若出现裂纹损伤将会对材料的力学性能和结构的安全性产生极大影响。目前尚无完善的金属栅格夹芯板定量无损检测方法。利用涡流检测技术,对夹芯板焊接部位裂纹定量检测进行了理论和试验研究,提出了一种基于多频检测信号进行裂纹重构的反问题方法。通过对十字涡流检测探头所得焊部检测信号进行反演,证实了多频涡流检测裂纹重构方法对夹芯板焊部裂纹定量检测的有效性。     

飞机损伤无损检测影响因素分析

无损检测结果不可避免地受到主观和客观条件的影响,郑重分析了飞机损伤无损检测过程中的影响因素。     

飞机导管损伤的弱磁检测

因飞机导管特殊的结构和安装位置的复杂性,给损伤检测带来了较大的困难。研究了基于弱磁检测的飞机导管损伤检测的可行性,并结合ANSYS软件仿真方法梳理了常见的损伤类型及部位,利用试验研究了弱磁检测的可行性,及扫查方式对不同部位缺陷检测的影响。通过分析试验结果,验证了弱磁检测技术在飞机导管损伤检测上的可行性,为飞机导管检测提供了一种检测方法。     

偏振激光散射检测单晶硅片磨削后的亚表面微裂纹

单晶硅片在磨削过程中会不可避免地产生亚表面微裂纹损伤。采用偏振激光散射检测方式对单晶硅片亚表面微裂纹损伤进行无损检测,得到其对应的检测信号强度,再利用有损检测方式对单晶硅片亚表面微裂纹损伤体积密度进行定量测定,建立检测信号强度与体积密度之间的对应关系并进行试验验证。结果表明:采用偏振激光散射检测方式得到的硅片亚表面微裂纹体积密度与有损检测方式的比较,其相对误差在10%以内;在不影响生产效率的前提下,偏振激光散射检测方式能无损、准确、快速地检测硅片的亚表面微裂纹。      

飞机液压裂纹管路动力学分析及其泄漏故障诊断

加工制造及现场装配会导致飞机液压管路外表面产生微缺陷,管路的流固耦合振动会导致微缺陷逐渐转化成裂纹甚至扩展成贯穿性裂纹,进而导致管路产生泄漏故障。因此,研究两端固支约束的飞机液压管路在含有圆周非贯穿裂纹时的动力学特性,建立飞机液压管路流固耦合振动方程以及两端固支约束管路模态函数,并在此基础上构建裂纹管路模态函数,采用Galerkin法对管路流固耦合振动方程离散化,求解方程得到裂纹位置、裂纹圆周角对管路动力学特性影响规律;考虑在循环冲击作用下管路裂纹会扩展成贯穿性裂纹情况下,对循环压力冲击作用下飞机液压管路泄漏故障进行模拟,通过小波变换和负压波法检测及定位管路泄漏位置,最后开展管路泄漏故障实验,验证了检测方法的精确性。     

热超声技术在裂纹检测中的应用

材料表面和表面下浅层裂纹的检测对金属承力结构十分重要。热超声是一种新型的无损检测技术。该技术使用超声能量激励材料裂纹并用红外热像仪探测该裂纹。对飞机前起落架旋转臂试件进行的多次试验，证明此方法对金属裂纹的检测是有效的。     

民用飞机在役维护中无损检测的应用

论述了民用飞机在役维护中实施无损检测的依据、程序和原位无损检测技术的应用。实施无损检测依据维修工程指令、例行工作和非例行工作三个方面。实施无损检测的具体程序是参照无损检测手册。飞机在役检测通常采用原位无损检测技术，其中包含诸多方法，根据各方法的特点和适用性运用在不同的结构部位。     

无损检测“双证制”教学模式与实践

无损检测是在不损伤被检测物件几何形状及组织结构 ,不改变或不影响其使用性能的条件下 ,利用各种物理方法和检测手段 ,检查测量某些缺陷和参数的技术。在保证产品质量和安全监控方面起着重要作用 ,特别是在确保飞机飞行安全方面越来越受到民航、空军的重视 ,从某种意义上讲无损检测技术代表了一个国家工业发展及航空维修的水平。五年多来 ,我院飞机损伤检测工程专业采用“双证制”(毕业证书和专业技术等级证书 )教学模式 ,与地方部门和国家标准要求的资格鉴定实现了接轨 ,为空军培训专业学员及专业进修人员 ,取得了良好效果。1　无损检测人…     

飞机某型发动机压缩机一级叶片裂纹检测研究

飞机某型发动机压缩机一级叶片在航空修理中运用无损检测探伤疲劳裂纹已进行多年，然而对叶片裂纹的规律特点认识不一，有偶尔出现误判现象，对此进行分析研究，并提出具体意见。     

腐蚀预损伤铝合金的疲劳行为研究进展

腐蚀损伤是老龄飞机所面临的一个关键问题,是引发裂纹萌生、扩展并导致飞机结构失效的重要原因,对铝合金的疲劳寿命起决定性作用;腐蚀预损伤如何影响铝合金的疲劳行为是建立含腐蚀损伤铝合金疲劳寿命预测方法的基础,是近年来航空界疲劳断裂领域研究的热点和难点.综述了近年来国内外关于腐蚀预损伤铝合金,尤其是在点蚀情况下的疲劳裂纹萌生和...     

金属磁记忆检测技术用于再制造毛坯寿命预测的试验研究

为探讨金属磁记忆无损检测技术预测再制造毛坯的剩余寿命,采用金属磁记忆技术检测了拉-拉疲劳过程中45钢光滑试件和预制缺陷试件表面的磁记忆信号变化规律.结果表明45钢光滑试件疲劳试验过程中,在试件断裂之前,随疲劳载荷作用循环次数的增加,试件表面磁信号的分布规律变化不大,试件断裂后断口处磁信号发生激变;表面预制槽型缺陷的45钢试件在疲劳试验过程中,其表面磁信号在预制缺陷扩展后发生变化,且缺陷部位磁信号峰峰值随裂纹长度增加而持续增大.研究分析认为,金属磁记忆检测技术对疲劳裂纹的扩展情况有较好的反映,有望通过建立磁记忆信号峰峰值--疲劳裂纹长度a的关系模型,实现金属磁记忆技术对再制造毛坯剩余寿命的定量方法.但是,采用金属磁记忆技术预测疲劳裂纹萌生前铁磁材料的损伤程度尚需进一步探索.