蜂窝复合材料无损检测技术的研究
发布时间：2021-04-12 02:50
随着航空航天事业的蓬勃发展,复合材料以其优越的性能在航空航天领域的重要性日益增长。为保证航天器使用过程中的安全可靠性,航空航天领域中对产品的质量、性能、寿命有着极高的要求。以蜂窝复合材料为代表的复合材料因其结构和性能的特点,对其无损检测方法的研究具有重要的意义。无损检测技术是采用非破坏手段,在保证材料原有的形状性能的基础上利用光、声、电、磁、热和射线等技术检测其是否有损伤。通过无损检测技术可以对材料表面和内部进行检测,并对缺陷做出准确判断。本文主要以蜂窝复合材料为研究对象,对蜂窝复合材料的典型缺陷进行无损检测的仿真模拟研究,使用不同的方法对缺陷进行检测从而实现对检测方法进行优化,并使用有限元多物理场仿真软件进行模拟仿真研究。有限元方法是将需要分析求解的较大区域划分成有限个方便求解的小单元,分解出的小单元就称为有限元。对每一个有限元进行合理假定进行求解,然后把各个有限元的近似解进行积分求和就得到整个区域的近似解。根据复合材料构件的尺寸不同,材料性质不同和检测环境不同分别选择不同的无损检测方法和这几种方法相互配合的方案对复合材料进行无损检测。利用红外热波法适用于大面积检测,电磁超声法在高温...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２主动检测??
观体现就是温度在物体表面的分布情况。使用红外热像仪对物体表面的辐射情况??进行记录，然后对图片进行分析处理得到复合材料的缺陷情况。主动式红外热波??检测示意图如图２－３所示。??ｐ?＾??Ｉ?Ｉ??????图像处舰控制系统???Ｃ＾１??加热灯????图２－３主动式红外热波检测示意图??当被测试件内部是完好无损没有缺陷的情况时，热流在被测试件中的传导就??是连续的，被表面反射回来后也是均匀的。被测试件表面的温度分布就是均匀的。??当被测试件存在缺陷时就会导致被测试件不再是均匀的，缺陷处会使热流的传播??受到影响，被测试件的表面温度也会分布不均，因为缺陷的存在产生温度差异。??被测试件内的隔热性缺陷会使得热流在传播过程中受到阻碍，产生热量堆积［３６］。??被测试件内的导热性缺陷会使热波在缺陷处传播速度变快。根据单面检测与双面??检测方法的差异，进行单面检测时，缺陷处温度更高属于隔热性缺陷，缺陷处温??度较低属于导热性缺陷。进行双面检测时，缺陷处温度更高属于导热性缺陷，缺??陷处温度更低属于隔热性缺陷。根据以上原理可以直观检测出被测试件的缺陷与??缺陷类型。??２．?３?Ｃｏｍｓｏｌ有限元热分析概述??Ｃｏｒａｓｏｌ中的传热模块可以对各种热学问题进行有限元分析
在试件的上表面胶层的中心位置绘制一个半径为２ｍｍ圆形缺陷，代表此处??缺胶的脱粘缺陷。如图所示在试件上表面胶层绘制三个半径分别为１．３ｍｍ，２＿，??３ｍｍ的圆形缺陷。如图２－５与图２－６所示。??（３??图２－５单个缺陷图??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料无损检测的研究[J]. 田秀兰. 中国高新区. 2017(19)
[2]航天复合材料无损检测技术的发展现状[J]. 高铁成,郭恒飞,赵传阵,毕武,张微. 天津工业大学学报. 2017(01)
[3]先进复合材料在飞机结构中的应用探讨[J]. 石颢,何丹琪. 中国高新技术企业. 2016(27)
[4]基于空气耦合超声的导爆索断细药检测[J]. 李光亚,王明泉,郑景义. 无损检测. 2016(07)
[5]高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J]. 周远翔,刘睿,张云霄,赵健康,陈铮铮. 电工文摘. 2014(06)
[6]基于敲击声振法的风机叶片脱层检测系统设计[J]. 陶鹏,赵一中,姚恩涛,石玉. 测控技术. 2014(04)
[7]夹层结构冲击动力学研究综述[J]. 肖锋,谌勇,章振华,马超,华宏星. 振动与冲击. 2013(18)
[8]某空投装备在不同缓冲装置下的冲击响应分析[J]. 王新春,马大为,庄文许,董振乐,吴跃飞. 包装工程. 2013(13)
[9]复合材料发展现状要略[J]. 陈博. 高科技纤维与应用. 2012(06)
[10]电磁超声检测技术的研究进展[J]. 陈鹏,韩德来,蔡强富,刘美全. 国外电子测量技术. 2012(11)
硕士论文
[1]航天复合材料敲击无损检测技术研究[D]. 郭恒飞.天津工业大学 2017
[2]多层压电陶瓷冲击传感器研究[D]. 刘天国.中国工程物理研究院 2016
[3]电磁超声系统的设计与研究[D]. 杨胜.电子科技大学 2015
[4]基于储能的风电功率平抑技术研究[D]. 胡志远.电子科技大学 2015
[5]薄钢板电磁超声板波探伤技术的研究[D]. 梁震.沈阳工业大学 2012
[6]EMAT电磁超声无损检测系统设计[D]. 姜海君.辽宁科技大学 2012
[7]基于红外热波的界面脱粘无损检测技术研究[D]. 樊丹丹.中北大学 2011
[8]压电陶瓷传感器力学模型理论与试验研究[D]. 梁丽娉.沈阳建筑大学 2011
[9]电磁超声无损检测技术的研究与实验[D]. 高潮.天津大学 2010
[10]飞机复合材料损伤机理及适航评定技术研究[D]. 彭明玉.南京航空航天大学 2008
本文编号：3132465
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２主动检测??
观体现就是温度在物体表面的分布情况。使用红外热像仪对物体表面的辐射情况??进行记录，然后对图片进行分析处理得到复合材料的缺陷情况。主动式红外热波??检测示意图如图２－３所示。??ｐ?＾??Ｉ?Ｉ??????图像处舰控制系统???Ｃ＾１??加热灯????图２－３主动式红外热波检测示意图??当被测试件内部是完好无损没有缺陷的情况时，热流在被测试件中的传导就??是连续的，被表面反射回来后也是均匀的。被测试件表面的温度分布就是均匀的。??当被测试件存在缺陷时就会导致被测试件不再是均匀的，缺陷处会使热流的传播??受到影响，被测试件的表面温度也会分布不均，因为缺陷的存在产生温度差异。??被测试件内的隔热性缺陷会使得热流在传播过程中受到阻碍，产生热量堆积［３６］。??被测试件内的导热性缺陷会使热波在缺陷处传播速度变快。根据单面检测与双面??检测方法的差异，进行单面检测时，缺陷处温度更高属于隔热性缺陷，缺陷处温??度较低属于导热性缺陷。进行双面检测时，缺陷处温度更高属于导热性缺陷，缺??陷处温度更低属于隔热性缺陷。根据以上原理可以直观检测出被测试件的缺陷与??缺陷类型。??２．?３?Ｃｏｍｓｏｌ有限元热分析概述??Ｃｏｒａｓｏｌ中的传热模块可以对各种热学问题进行有限元分析
在试件的上表面胶层的中心位置绘制一个半径为２ｍｍ圆形缺陷，代表此处??缺胶的脱粘缺陷。如图所示在试件上表面胶层绘制三个半径分别为１．３ｍｍ，２＿，??３ｍｍ的圆形缺陷。如图２－５与图２－６所示。??（３??图２－５单个缺陷图??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料无损检测的研究[J]. 田秀兰. 中国高新区. 2017(19)
[2]航天复合材料无损检测技术的发展现状[J]. 高铁成,郭恒飞,赵传阵,毕武,张微. 天津工业大学学报. 2017(01)
[3]先进复合材料在飞机结构中的应用探讨[J]. 石颢,何丹琪. 中国高新技术企业. 2016(27)
[4]基于空气耦合超声的导爆索断细药检测[J]. 李光亚,王明泉,郑景义. 无损检测. 2016(07)
[5]高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J]. 周远翔,刘睿,张云霄,赵健康,陈铮铮. 电工文摘. 2014(06)
[6]基于敲击声振法的风机叶片脱层检测系统设计[J]. 陶鹏,赵一中,姚恩涛,石玉. 测控技术. 2014(04)
[7]夹层结构冲击动力学研究综述[J]. 肖锋,谌勇,章振华,马超,华宏星. 振动与冲击. 2013(18)
[8]某空投装备在不同缓冲装置下的冲击响应分析[J]. 王新春,马大为,庄文许,董振乐,吴跃飞. 包装工程. 2013(13)
[9]复合材料发展现状要略[J]. 陈博. 高科技纤维与应用. 2012(06)
[10]电磁超声检测技术的研究进展[J]. 陈鹏,韩德来,蔡强富,刘美全. 国外电子测量技术. 2012(11)
硕士论文
[1]航天复合材料敲击无损检测技术研究[D]. 郭恒飞.天津工业大学 2017
[2]多层压电陶瓷冲击传感器研究[D]. 刘天国.中国工程物理研究院 2016
[3]电磁超声系统的设计与研究[D]. 杨胜.电子科技大学 2015
[4]基于储能的风电功率平抑技术研究[D]. 胡志远.电子科技大学 2015
[5]薄钢板电磁超声板波探伤技术的研究[D]. 梁震.沈阳工业大学 2012
[6]EMAT电磁超声无损检测系统设计[D]. 姜海君.辽宁科技大学 2012
[7]基于红外热波的界面脱粘无损检测技术研究[D]. 樊丹丹.中北大学 2011
[8]压电陶瓷传感器力学模型理论与试验研究[D]. 梁丽娉.沈阳建筑大学 2011
[9]电磁超声无损检测技术的研究与实验[D]. 高潮.天津大学 2010
[10]飞机复合材料损伤机理及适航评定技术研究[D]. 彭明玉.南京航空航天大学 2008
本文编号：3132465
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