金属/金属与复合材料粘接质量超声检测

发布时间：2023-03-19 15:22

　　粘接结构现在航空航天、军工的重要零部件上都有应用。结构在制造和使用过程中都有可能产生缺陷和损伤,粘接质量检测主要分为脱粘缺陷的检测和粘接强度检测,本文主要应用超声检测法对粘接结构质量进行检测。本文设计和制作了铝/铝,铝/复合材料蜂窝粘接结构试块,用2mm厚铝板和ARALDITE 420 AB胶制作不同粘接厚度的铝板/胶结剂/铝板结构试样。用CIVA软件对粘接结构件进行超声仿真,通过比较5MHz,10MHz和15MHz频率水浸聚焦探头检测效果来确定那种频率的探头更好的适应薄层粘接结构的检测;仿真实验结果显示15MHz的探头检测效果是最好的。本文用超声水浸特征成像检测方法和超声相控阵法进行比较分析。超声水浸特征成像检测得出15MHz高频探头检测效果较优;而且对粘接层上界面、粘接层下界面和底波进行分层成像质量对比,结果表明粘接层下界面成像检出缺陷的准确性最好,通过对信号波形进行Hilbert变换提高了检测成像的质量。使用超声相控阵仪器对粘接层检测,由于仪器精度较差,探头检测灵敏度受限制和材料衰减等因素,对微小缺陷的检测效果不明显,还会造成缺陷漏检。对粘接结构进行超声非线性特性分析得出脱粘缺陷...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1. 选题背景及意义
    1.2. 国内外研究现状
    1.3. 研究内容
第2章 粘接结构超声检测原理
    2.1. 薄层界面的反射率与透射率
        2.1.1. 介质均匀中的异质薄层
        2.1.2. 薄层两侧介质不同的双界面
    2.2. 超声水浸扫查原理
        2.2.1. 聚焦声场的产生
        2.2.2. 焦柱的几何尺寸
        2.2.3. 水浸聚焦原理
        2.2.4. 超声水浸聚焦成像
    2.3. 超声相控阵检测原理
    2.4. 超声波非线性特性
    本章小结
第3章 超声水浸扫查检测粘接结构件仿真
    3.1. 粘接结构及缺陷模型的超声检测仿真软件
    3.2. 粘接结构及缺陷模型的超声检测仿真
    本章小结
第4章 金属/金属与复合材料粘接结构件的制作
    4.1. 粘接结构件设计
    4.2. 胶粘剂的选择
    4.3. 金属/金属粘接拉伸试样制作
    4.4. 铝板粘接对比试块的制作
    本章小结
第5章 金属/金属与复合材料粘接结构试块的检测
    5.1. 超声水浸C扫描特征成像检测设备
    5.2. 检测试样
    5.3. 超声水浸特征成像检测参数优化
        5.3.1. 铝板与铝板粘接层超声水浸特征成像检测
        5.3.2. 铝面蜂窝复合材料粘接层超声水浸特征成像检测
    5.4. 希尔伯特变换特征成像
        5.4.1. Hilbert变换基本原理
        5.4.2. Hilbert变换后特征成像结果
    5.5. 粘接结构的超声检测非线性检测
        5.5.1. 非线性系数检测仪器
        5.5.2. 测量相对非线性系数结果及分析
    5.6. 粘接结构的超声相控阵扫描检测
    本章小结
第6章 粘接拉伸试样的检测及强度测试
    6.1. 粘接拉伸试样的水浸扫查特征成像检测
    6.2. 拉伸测试及粘接力的测量
    6.3. 拉伸试样预制缺陷超声检测成像与试样实物缺陷对比
    6.4. 拉伸试样非线性分析
    本章小结
第7章 总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文和参与科研情况说明
致谢



本文编号：3765485