航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法

发布时间：2023-03-25 07:25

　　基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。

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【文章目录】：
1 检测对象与检测方法
    1.1 检测对象
    1.2 Heelan头波理论(the theory of head waves)
    1.3 检测方案
2 有限元仿真分析
    2.1 简单结构头波系统组成仿真与分析
    2.2 整体叶环坯纤维断丝超声检测仿真模型与分析
    2.3 检测影响因素仿真与分析
        2.3.1 探头倾角的影响
        2.3.2 钛合金层厚度的影响
3 实验验证及结果分析
    3.1 人工预制缺陷试样设计制作
    3.2 探头组件设计制作
    3.3 人工试样检测结果
4 结论



本文编号：3770812