复合材料孔隙含量超声多参量评价方法研究

复合材料由于其强度高、疲劳强度好等优点,在航空航天领域应用十分广泛。然而在其制备过程中易产生孔隙微缺陷,显著地降低了材料的最终力学性能。提出一种复合材料孔隙含量超声多参量评价方法,通过对超声相对非线性系数的测量,并对比研究声速、声衰减测量方法,建立复合材料孔隙微缺陷与各参量的定量联系和评价方法。实验结果表明,可采用超声相对非线性系数、声速和声衰减系数评价复合材料孔隙含量,其中声速能快速地反映复合材料的致密性,声衰减系数在一定尺寸范围内评价更加精准,对于声速和声衰减系数变化不明显的试块,采用超声相对非线性系数评价,为复合材料孔隙含量评价的研究提供了参考。     

RTM碳纤维复合材料宏观缺陷超声表征及分析

以RTM碳纤维复合材料为研究对象,通过超声特征扫描成像系统对大量试样进行检测,由理论可知,超声波的反射特性会随着宏观缺陷类型的不同而不同。首先从理论上分析各缺陷的反射特性,然后找出不同的宏观自然缺陷,归纳总结各种缺陷对应的图像特点,再采取破坏方法对试样进行切割、打磨,通过显微镜观察不同缺陷形貌特征。结果表明,超声特征扫描成像系统可以检测并分辨出不同的宏观缺陷,通过观察缺陷金相图可知不同类型缺陷形貌特征也各不相同,为RTM碳纤维复合材料宏观缺陷检测及形貌研究提供了一种可行方案。