聲發(fā)射技術測量變壓器局部放電的現(xiàn)狀與進展
四、在復合材料結(jié)構(gòu)完整性檢測方面的應用
由于復合材料強度高、重量輕的特點,近年來,被廣泛用于壓力容器、管道、飛機及航天器的某些部件上,聲發(fā)射技術對這些受力結(jié)構(gòu)的完整性檢測和安全壽命評估提供了可靠方法。
對于復合材料結(jié)構(gòu)的無損檢測,其它常規(guī)無損檢測方法,像超聲、射線、渦流等手段對某些復雜缺陷或微小缺陷諸如基體微裂紋、纖維/基體脫粘及單束纖維裂紋等很難發(fā)現(xiàn),且很難做到動態(tài)、實時監(jiān)測,而只有聲發(fā)射手段能動態(tài)、實時發(fā)現(xiàn)這些缺陷?,F(xiàn)代聲發(fā)射技術的全波形聲發(fā)射技術不但能定性發(fā)現(xiàn)上述缺陷,而且通過多參數(shù)分析、相關分析等方法,尤其基于瞬態(tài)波形記錄的FFT分析手段更能對上述缺陷進行定量識別。
聲發(fā)射用于壓力容器檢測方面,對于金屬壓力容器,聲發(fā)射手段已應用很廣、也很成熟,有關這方面的檢測規(guī)范及標準也已非常完美和可靠。對于復合材料壓力容器的檢測正是基于金屬壓力容器檢測基礎及復合材料AE研究基礎上開展起來的。如前所述,由于復合材料在損傷過程中其AE特征非常明顯,使用聲發(fā)射對復合材料壓力容器的檢測非常有效,同時由于復
合材料不同于金屬材料,它本身是各向異性、非線性,以及幾種破壞形式的復雜性、不連續(xù)性,其缺陷檢測及安全評估方面又有很大的特殊性。
美國ASME、ASNT、CARP、ASTM等學會都制訂了用聲發(fā)射技術檢測壓力容器的標準和規(guī)范。聲發(fā)射檢測已成為歐美等國家關于復合材料壓力容器檢測不可缺少的手段之一。
聲發(fā)射技術用于復合材料壓力容器檢測及結(jié)構(gòu)完整性研究,不僅可用于對缺陷的發(fā)現(xiàn),更能有效地用于對缺陷的危害性進行評估與分析,最終對壓力容器進行安全可靠性及壽命評估。
通過對AE源聲發(fā)射參數(shù)的分析,比如可提供注意監(jiān)視、立即降載復檢、事后復檢或復檢次序等信息,這是其他無損檢測技術所難以做到的。
關于復合材料結(jié)構(gòu)的聲發(fā)射檢測主要用于飛機結(jié)構(gòu)和航天器。在飛機結(jié)構(gòu)方面,由于近年國外先進的軍、民用飛機大都不同程度地選用復合材料結(jié)構(gòu),所以復合材料結(jié)構(gòu)的強度和壽命問題尤為重要。對于飛機設計師來說,除關心其結(jié)構(gòu)是否有缺陷外,更關心的是缺陷何時出現(xiàn)的以及何時達到壽命極限。復合材料又不同于金屬材料,各向異性,幾種破壞形式,簡單地以缺陷大小作為安全評估并不很有效,這樣作為一種動態(tài)監(jiān)測手段的聲發(fā)射技術就扮演了十分重要角色。我國在海豚直升機的碳纖維復合材料涵道大垂尾結(jié)構(gòu)組件及殲七飛機復合材料垂尾上成功地進行了聲發(fā)射研究[10][11]。此外,在火箭殼體等用復合材料制成的航天器構(gòu)件也都大量采用聲發(fā)射檢測技術。
五、在復合材料結(jié)構(gòu)制造過程監(jiān)測方面的應用
復合材料是由纖維
評論