复合材料结构的无损检测技术

复合材料结构无损检测技术研究

周广银1王中青1童建春2

（1、61255 部队航修厂，山西侯马043013 2、陆航学院机械工程系北京通州101123）

Nondestructive Testing Technology for Aviation Composite Component 摘要：本文首先介绍了航空复合材料的结构类型和主要缺陷，研究了现有的复合材料外场无损检测方法的技术特点，最后分析了国内外先进的无损检测技术在应用于外场一线维修检测可行性。

关键词：直升机、复合材料、无损检测

1 引入语

随着直升机装备的不断发展，复合材料以其高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性获得广泛的应用。由于影响复合材料结构完整性的因素甚多，许多工艺参数的微小差异都会导致其产生缺陷，使得产品质量呈现明显的离散性，这些缺陷严重影响构件的机械性能和完整性，必须通过无损检测来鉴别产品的内部质量状况，以确保产品质量，满足设计和使用要求。无损检测是确保飞行安全的必要手段，对复合材料部件尤为重要。

复合材料部件的检测与生产制造中的检测有较大的差别，其特点为：

（1)在位检测，即检测对象不动，检测围绕检测对象来进行，检测设备都是移动式或者便携式检测设备；

（2）检测对象都是部件，多为中空结构，只能从外部进行单侧检测；

（3）外场检测，空中作业多，检测工作实施不便。

2 航空复合材料结构类型及其缺陷

航空结构中常用的复合材料结构主要有纤维增强树脂层板结构和夹芯结构。纤维增强树脂层板结构按照材料的不同又分为碳纤维增强树脂结构(CFRP)和玻璃纤维增强树脂结构(GFRP)；夹芯结构主要是蜂窝夹芯结构、泡沫夹芯结构和少量的玻璃微珠夹芯结构。

复合材料构件在使用过程中往往会由于应力或环境因素而产生损伤，以至破坏。复合材料损伤的产生、扩展与金属结构的损伤扩展规律有比较大的差异，往往在损伤扩展到一定的尺度以后，会迅速扩展而导致结构失效，所以复合材料在使用过程中的检测，就显得极为重要，也越来越受到人们的重视。

2.1 纤维增强树脂层板结构中存在的主要缺陷

纤维增强树脂层板结构在成型过程中往往会由于工艺原因而产生缺陷，人为操作的随机性会产生夹杂、铺层错误等缺陷；固化程控不好会产生孔隙率超标、分层、脱胶等缺陷；在制孔过程和装配中会形成孔边的分层缺陷；使用中由于受载荷、振动、湿热酸碱等环境因素的综合作用会导致初始缺陷（如分层、脱胶）的扩展和分层、脱胶、断裂等新的损伤和破坏的发生。

2.2 夹芯结构中存在的主要缺陷

夹芯结构在成型过程中也会由于工艺原因而产生某些缺陷；为操作误差等会产生蜂窝芯的变形、节点脱开、因为蜂窝芯过低导致的弱粘接等缺陷，固化程控不好会导致局部的贫胶或富胶、弱粘接、发泡胶空洞等缺陷；使用中会导致初始缺陷（如弱脱胶）的扩展和脱胶、进水、蜂窝芯压塌等新的损伤和破坏的发生。泡沫夹芯结构会产生脱胶、芯子开裂等类型的缺陷。

3 复合材料结构外场无损检测方法

在复合材料结构的生产过程中，为了确定其技术指标是否达到设计要求，在生产的各个环节中，都会通过不同的无损检测手段来检验产品

质量，以确保产品的最终质量。其中有些方法也被移植应用于外场的检测，这些方法包括目视法、敲击法、声阻法、声谐振法、超声检测技术、射线检测技术等。

3.1 目视法

目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面，观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。

3.2 敲击法

敲击检测是胶接结构的最快捷和有效的检测方法之一，被广泛地应用于蜂窝夹芯结构、板板胶接结构的外场检测，检测速度快，准确性高。敲击检测分为：硬币敲击（Coin Tapping）；专用工具敲击，如空中客车公司推荐的敲击工具PN98A57103013；自动敲击检测工具，如日本三井公司生产的电子敲击检测仪WP-632。

3.3 声阻法

声阻仪是专为复合材料板、板胶接结构件与蜂窝结构件的整体性检测发展起来的便携式检测仪器。声阻法就是利用声阻仪，通过蜂窝胶接结构粘接良好区域与粘接缺陷区的表面机械阻抗有明显差异这一特点来实现检测的，主要用于检测铝制单蒙皮和蒙皮加垫板的蜂窝胶接结构的板芯分离缺陷检测。它能检测结构件的脱粘缺陷，不能检测机械贴紧缺陷。声阻法被国内的西飞公司生产中粘接质量检测和美国波音公司飞机蜂窝部件的外场检测广泛采用。此方法操作简单，效果良好，能满足设计和使用要求。

3.4 声谐振法

声谐振法是利用胶接检测仪，通过声波传播特性的测试实现对胶接结构的无损检测。适用于检测曲率半径在500mm以上的金属蜂窝胶接结构，能检测单侧蒙皮和带垫板的金属蜂窝结构的脱粘缺陷。该方法被国内外的多家制造企业和航空公司作为外场检测的手段和规范。

3.5 超声检测技术

超声检测法是无损检测最主要的手段之一，主要包括脉冲反射法、穿透法、反射板法等，它们各有特点，可根据材料结构的不同选用合适的检测方法。

超声检测技术，特别是超声C扫描，由于显示直观、检测速度快，已成为飞行器零件等大型复合材料构件普遍采用的检测技术。由于大型超声C扫描系统需要喷水耦合，且多数为超声穿透法检测，只能在大的检测实验室进行。而使用中的飞机复合材料部件多为中空结构，超声穿透法对其无能为力。因而外场的复合材料超声检测多数为传统的人工超声波A 扫描检测。人工超声波A扫描检测可以逐

点覆盖检测结构件的所有检测面，设备简单，实施方便；缺点是检测可靠性低，主要取决于检测者的技术水平和敬业精神。

3.6 射线检测技术

对于复合材料结构而言，射线检测仍然是最直接、最有效的无损检测技术之一，特别适合于检测纤维增强层板结构中的孔隙和夹杂等体积

型缺陷和夹芯结构中的芯子变形、开裂、发泡胶发泡不足以及镶嵌物位置异常等缺陷的检测。射线检测对垂直于材料表面的裂纹也具有较高的检测灵敏度和可靠性，但对复合材料结构中的分层缺陷不敏感。该方法被国内外的军方和多家航空公司作为外场检测的手段和规范。

4 复合材料结构无损检测新技术、新方法

4.1 外场在位检测的便携式超声C扫描系统

IUCS-II型便携式智能超声C扫描仪由中国飞机强度研究所研制，是国内研制的唯一可用于外场飞机复合材料结构检测的设备。该设备基于超声脉冲反射法，一代产品以CTS-23A 超声探伤仪为平台研制开发，外加定位系统、专用数据采集和处理软件笔记本电脑等部分组成。外接真空吸盘装置，可检测立面、顶面等状态的复合材料。超声探头采用自主研发的聚焦水囊探头，具有很高的检测分辨率，可以定位损伤所处的层；且无需喷水耦合，可用于平面、曲面及装配后结构件的检测。拉线式大位移传感器扫描定位系统可在800mm/s的探头运动速度下实现缺陷的精确定位。针对不同的材料和结构形式，可按需要进行回波距离方式和回波幅度方式成像，检测结果实时按照与实际尺寸1∶1的显示比例显示输出。正研发中的二代升级产品，基于工业控制计算机和数字超声卡的平台，实现数字超声仪和计算机的高度集成，实现产品数字化，缩小产品体积，更便于外场使用。

系统紧凑小巧，能精确定位损伤的水平面位置、大小及埋深，适用于在复杂环境下工作。可检测复合材料加筋板结构的分层、脱胶、疏松、气孔及蜂窝夹层结构的贫胶、富胶、弱粘接等缺陷。主要应用于碳纤维和玻璃纤维的层板、加筋板结构及蜂窝结构的在位检测。

4.2 X射线非胶片成像技术

X射线非胶片成像技术是近年来无损检测技术发展最快的专业之一，超小型、电池供电的X射线机、射线计算机照相（Computer Radiography，CR）成像技术、数字式辐射成像技术（Digital Radiation，DR）等逐渐由实验室走向实际应用。用可以反复使用的CR成像板（IP板）来代替传统的胶片，用CR扫描仪可快捷获取到结构内部信息的数字影像，省去了暗室处理的过程、时间和费用；由于IP板具有高灵敏度，因而只需要很少的曝光时间提高了检测效率。系统由射线机、IP板、PCS扫描设备和计算机系统组成。DR成像系统是一种可以在外场应用的X射线实时成像系统，被美国军方应用于复合材料结构无损检测，尤其是蜂窝结构的进水检测。它可以直接在计算机上成像，没有中间环节。而且系统组成简单轻巧，灵敏度高，曝光时间短，检测效率高，适合外场作业。电池供电的脉冲式射线机是射线照相技术发展的另一个新产品，重量只有12lb，约5.5kg的脉冲式的辐射X射线，辐射总量不大（可满足CR和DR成像所需），但穿透力却足够强（270kV），是外场无损检测X射线数字成像检测的好搭档。

4.3 红外热成像技术

红外热成像是利用热像仪以热图的方式非接触地测定被检工件表

面的温度分布及等温线轮廓的技术。可于检测层板结构中存在的分层、冲击损伤、脱粘和夹芯结构中的板芯脱粘、进水等缺陷。由于其非接触、成片快速检测、可应用于外场和原位检测等优点，近年来受到广泛关注。

根据热激励方式的不同，分为脉冲加热法、调制加热法和超声波激励加热法。其中，美国红外热波检测（TWI）公司的脉冲闪光红外热成像检测系统已经被美国军方等应用于飞机的检测，主要检测蜂窝结构的进水、脱粘和层板结构的冲击损伤和分层类损伤。

红外热成像检测技术也被空中客车公司作为其A300系列飞机的检测方法之一，它的热激励不仅包括恒温箱、红外灯、热空气枪、电弧灯等热激发方式，还包括冷空气枪、低温流体、冰箱等冷却方式。检测的损伤类型有层板的分层、脱胶和夹杂，夹芯结构的脱胶和液体渗入，金属胶接件的脱胶和腐蚀等。

5 结束语

复合材料结构在直升机结构中的应用比例越来越高，应用量的增加带来了应用中损伤的增加。在维修过程中要保证快出飞机、出好飞机，这意味着外场的无损检测时间不能太长，最好是在原位进行、不拆卸，检测速度还要快；检测的可靠性要有保证，超标缺陷不能漏检。上述许多先进的检测手段在国外已经应用多年，随着新技术、新装备的不断装备部队，需要进一步学习复合材料无损检测的先进技术，提高部队复合材料结构的无损检测水平。

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试题 第1题 在结构混凝土抗压强度检测中，属于无损检测方法的是： A.钻芯法 B.拉脱法 C.回弹法 D.射击法 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第2题 按规定在回弹仪需要进行率定时，在标准钢砧上率定回弹值应为： A.60？2 B.80？2 C.60？1 D.80？1 答案:B 您的答案：B 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第3题 回弹仪使用超过（）次，应进行常规保养。 A.2000 B.3000 C.5000 D.6000 答案:A 您的答案：A 题目分数：10 此题得分：10.0

批注： 第4题 使用回弹仪检测时，如回弹仪处于非水平状态，同时混凝土检测面又不是混凝土的浇筑侧面时应： A.进行角度修正。 B.进行不同浇筑面修正。 C.对测得的测区平均回弹值，先进行不同浇筑面的修正，再进行角度修正。 D.对测得的测区平均回弹值，先进行角度修正，再进行不同浇筑面的修正。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第5题 使用回弹法检测混凝土强度时，应优先采用： A.地区测强曲线（如果有） B.统一测强曲线 C.专用测强曲线（如果有） 答案:C 您的答案：C 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第6题 在做混凝土的碳化试验中需配制指示剂，指示剂的配制为： A.用蒸馏水配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 B.蒸馏水配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 C.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 D.用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 答案:D 您的答案：D 题目分数：10 此题得分：10.0 批注： 第7题 混凝土碳化会导致： A.混凝土的PH升高。

_无损检测技术在复合材料检测中的应用

Vol.49No 12工程与试验EN GIN EERIN G &TEST J une 2009 [收稿日期]　2009-03-30[作者简介]　郁青(1980-),女,硕士研究生,主要研究方向:新型工程材料及应用。 无损检测技术在复合材料检测中的应用 郁　青,何春霞 (南京农业大学工学院,江苏南京210031) 摘　要:介绍了复合材料在制造和使用过程中产生的缺陷和损伤的形式,讨论和分析了复合材料检测中各种无损检测技术的特点及适用范围,并对其优、缺点进行了比较和评价。关键词:无损检测技术;复合材料;应用 中图分类号:TB303 文献标识码:B doi :1013969/j.issn.167423407.2009.02.008 Application of Nondestructive T esting in Composite Materials Yu Qing ,He Chunxia (College of Engi neeri n g ,N anj i n g A g ricult ural U ni versit y ,N anj i ng 210031,J i an gs u ,Chi na )Abstract :This article int roduces t he forms of defect s and damages which are brought during p ro 2cessing and operation of composite materials.The characteristic and applicability of different techniques of nondest ructive testing (ND T )used for compo sites are described and analyzed.Mo 2reover ,t heir merit s and drawbacks are compared and estimated.K eyw ords :no ndest ructive testing ;compo site material ;application 1　概　述 无损检测是不破坏产品原来的形状、不改变其使用性能,对产品进行检测(或抽检),以确保其可靠性和安全性的检测技术。在不损伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷,对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价。 随着科学技术的迅速发展,对材料的性能提出了更苛刻的要求,传统的材料因其性能单一而不能满足需要。复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求,因此被越来越广泛地用于航空航天、汽车工业、化工、纺织、机械制造以及生命科学和医学等各个领 域。复合材料在工艺过程中,由于增强纤维的表面 状态、树脂粘度、低分子物含量、线性高聚物向体型高聚物转化的化学反应速度、树脂与纤维的浸渍性、组分材料热膨胀系数的差异以及工艺参数控制的影响等,使复合材料结构在生产制造和使用过程中不可避免地会存在缺陷和遭受损伤[1]。无损检测技术可对复合材料在不破坏的情况下有效地检测出各种缺陷和损伤形式,因此被广泛地应用于工程中。 2　无损检测技术在复合材料检测中的应用 复合材料的缺陷和损伤检测是复合材料结构修理的基础和前提,也是其性能评估的依据。针对不同的缺陷和损伤形式,可以采用不同的无损检测手段。目前,对于复合材料无损检测的常用方法有X 射线、超声波、计算机层析照相(CT )、红外热成像检测、声发射、微波、激光检测法、中子照相法、敲击法以及声-超声检测法等。211　X 射线无损检测技术 X 射线无损检测中目前常用的是胶片照相法, ? 42?

复合材料无损检测技术的现状与展望

复合材料无损检测技术的现状与展望 Present Situ ation and Prospects of Nondestructive T esting and Evalu ation T echnology for Composites 中国航空工业制造工程研究所　研究员 刘松平　郭恩明 [摘要]　回顾了复合材料无损检测技术的发展, 从材料、结构和服役3个方面介绍了复合材料无损检测技术的现状及今后的发展趋势。 关键词:复合材料　无损检测　超声 [ABSTRACT]　The development of nondestruc 2tive testing and evaluation (ND T &E )technology for composites is reviewed in this paper.The present situa 2tion and the development trends of this technology are introduced in aspects of composite material ,structure and service. K eyw ords :Composites N DT &E U ltrasonic 1　概述 复合材料之所以能够成为20世纪迅速地在工业部门推广应用的新材料、新结构,无损检测技术发挥了十分重要的推动作用,反过来,复合材料也为无损检测技术的迅速发展带来了更多的研究空间。一些过去在金属材料无损检测中因技术障碍而面临困境的检测技术,在复合材料对无损检测技术的需求牵引下,得到了新的飞速发展。如针对初期基于金属材料及其结构在负载作用下产生应力波的物理现象的声发射检测技术、基于物理波相干原理的激光全息干涉检测技术、激光超声检测技术等,几乎都是70年代问世,80年代在应用中由于物理信号特征解释困难、环境条件要求苛刻或技术上有待进一步突破等原因,难以在工程上找到用武之地,自90年代后则得到了迅速的应用发展。 由于复合材料的先进性与其质量的离散性和高成本并存,在实际应用中,即使是经过研究和试验制订的合理工艺,在结构件的制造过程中还可能会产生缺陷,引起质量问题,严重时还会导致整个结构件的报废,造成重大经济损失。因此,国外自70年代以来,就针对复合材料的研究、应用开展了全方位的无损检测技术研究。早期主要是沿用金属材料所采取的一些检测方法,进行复合材料的无损检测技术探索,随着研究工作的深入,人们对复合材料的内部规律和缺陷特征有了更深的认识,发现完全采用常规金属材料无损检测的方法不能解决复合材料的无损检测问题。因此,进入80年代后,才真正走向复合材料无损检测,研究出了许多适应复合材料特点的无损检测新技术、新方法,从而为解决复合材料的无损检测、促进复合材料的推广应用发挥了重要作用。 目前复合材料无损检测已经应用于材料、结构件和服役无损检测3个方面。技术上已从初期的检测方法探索发展到目前的检测方法研究、信号处理技术、传感器技术、缺陷识别技术、成像显示技术、仪器设备技术、结构件检测技术、定量检测与评估、服役结构寿命评估、强度评估和性能测试等。无损检测技术已经成为复合材料研究和应用中的一项关键技术,融入复合材料从研究到最终装机应用的全过程,如图1所示 。 图1　复合材料与无损检测Fig.1　Composites and ND T &E 2　复合材料无损检测技术的应用范围 复合材料无损检测主要应用于以下3个方面:(1) 材料无损检测;(2)结构无损检测;(3)服役无损检测,如图2所示 。 图2　复合材料无损检测的应用Fig.2　Applications of ND T &E for composites 3第十三届国际复合材料学术会议专辑 2001年第3期

浅论复合材料无损检测技术的现状与发展论文【最新版】

浅论复合材料无损检测技术的现状与发展论文 1 概述 复合材料之所以能够成为20 世纪迅速地在工业部门推广应用的新材料、新结构, 无损检测技术发挥了十分重要的推动作用, 反过来, 复合材料也为无损检测技术的迅速发展带来了更多的研究空间。一些过去在金属材料无损检测中因技术障碍而面临困境的检测技术, 在复合材料对无损检测技术的需求牵引下, 得到了新的飞速发展。如针对初期基于金属材料及其结构在负载作用下产生应力波的物理现象的声发射检测技术、基于物理波相干原理的激光全息干涉检测技术、激光超声检测技术等, 几乎都是70 年代问世, 80 年代在应用中由于物理信号特征解释困难、环境条件要求苛刻或技术上有待进一步突破等原因, 难以在工程上找到用武之地, 自90 年代后则得到了迅速的应用发展。 由于复合材料的先进性与其质量的离散性和高成本并存, 在实际应用中, 即使是经过研究和试验制订的合理工艺, 在结构件的制造过程中还可能会产生缺陷,引起质量问题, 严重时还会导致整个结构件的报废, 造成重大经济损失。因此, 国外自70 年代以来, 就针对复合材料的研究、应用开展了全方位的无损检测技术研究。早期主要是沿用金属材料所采取的一些检测方法, 进行复合材料的无损检测技

术探索, 随着研究工作的深入, 人们对复合材料的内部规律和缺陷特征有了更深的认识, 发现完全采用常规金属材料无损检测的方法不能解决复合材料的无损检测问题。因此, 进入80 年代后, 才真正走向复合材料无损检测, 研究出了许多适应复合材料特点的无损检测新技术、新方法, 从而为解决复合材料的无损检测、促进复合材料的推广应用发挥了重要作用。 目前复合材料无损检测已经应用于材料、结构件和服役无损检测3 个方面。技术上已从初期的检测方法探索发展到目前的检测方法研究、信号处理技术、传感器技术、缺陷识别技术、成像显示技术、仪器设备技术、结构件检测技术、定量检测与评估、服役结构寿命评估、强度评估和性能测试等。无损检测技术已经成为复合材料研究和应用中的一项关键技术, 融入复合材料从研究到最终装机应用的全过程。 2 复合材料无损检测技术的应用范围 复合材料无损检测主要应用于以下3 个方面:(1)材料无损检测;(2)结构无损检测;(3)服役无损检测。 2.1 材料无损检测 材料无损检测主要解决材料研究中面临的问题,进行诸如材料内

道路桥梁无损检测技术应用问题研究

道路桥梁无损检测技术应用问题研究 发表时间：2019-05-05T10:43:44.960Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：骆志娥章立昌 [导读] 对无损检测技术进行合理选择，保证检测结果准确可靠，为我国交通运输行业的发展奠定良好的基础。 中天路桥有限公司湖北武汉 430015 摘要：道路桥梁工程建设中，检测工作是非常关键的环节，也是保障道路桥梁质量与运行安全的重要举措。最近几年，伴随着科学技术的飞速发展，道路桥梁检测技术也出现了明显进步，无损检测技术随之兴起，能够在不损害道路桥梁整体结构的情况下，对其性能进行检测，判断道路桥梁是否能够达到相关标准的要求。本文对道路桥梁无损检测技术应用问题进行研究。 关键词：道路桥梁；无损检测技术；超声波 一、无损检测技术概述 传统道路桥梁检测采用的方法属于破坏性检测，在道路桥梁上随机选取一个位置进行钻孔取样，将样本带回开展相应的分析研究，得到具体的工程参数。这种方法虽然有效，但是存在很大的局限性，一方面，随机取点的方式会遗漏其他地段，不仅不具代表性，而且难以保证检测的全面性；另一方面，钻孔取样必然会对道路桥梁造成一定损伤，缺乏理性。与之相比，无损检测技术能够在不损害道路桥梁结构与性能的基础上，对其各种指标参数进行检测，结合检测结果，判断工程的性能和结构特征。无损检测技术是多学科相互结合而形成的一种全新的工程应用技术，主要是借助声、光、电等的特性，针对道路桥梁结构进行深入检测，得到具体信息，判断结构是否存在隐患和损伤，是否能够正常稳定运行，也可以较为准确地估算道路桥梁的使用寿命。 二、无损检测技术对于道路桥梁检测的意义 新时期，我国的交通运输事业得到了前所未有的发展，道路桥梁等基础工程不断完善，在经济发展中发挥着不容忽视的作用。道路桥梁工程不仅关系着我国交通运输的整体效率，也关系着交通安全和人们的生命财产安全。相比较建筑工程，道路桥梁工程的施工具有点多、线长、面广的特点，而且工程投资巨大，施工周期更长，在施工阶段存在很多可能对工程质量产生影响的因素，任何一个施工环节出现问题，都会对工程质量造成影响，因此需要切实做好道路桥梁检测工作。检测技术是道路桥梁工程技术管理中一个非常重要的组成部分，也是施工控制和竣工验收的核心环节，通过对构件、材料等的检测，技术人员能够对道路桥梁工程的质量作出合理评价，以此来保证材料和构件的质量。而从保证道路桥梁使用安全，延长道路桥梁使用寿命的角度，做好检测工作尤其重要，无损检测技术的应用，能够在不破坏道路桥梁原本结构的情况下，对其质量和性能参数进行检测，对照相关标准，可以及时找出其中存在的缺陷和问题，督促施工单位进行处理，从而保障道路桥梁工程的稳定运行，提高工程的经济性和安全性。 三、无损检测技术在道路桥梁检测中的应用 1、超声波检测技术 超声波属于一种人耳无法听到的高频声波，在其传输过程中满足波的传输规律。将其应用到道路桥梁无损检测中，主要是在需要检测的部位，利用专业仪器设备，发射超声波，声波会在结构内部传输，然后被内部的损伤或者缝隙反射，由接收设备接收和分析，依照反射波的状态来对道路桥梁内部结构的完整性进行判断。可以在介质中不同位置设置相应的传感器，对超声波在一定距离内传播的时间进行测量，结合时间、速度和位移的相互关系来对波速进行计算，对照不同介质中超声波的正常传播速度，就能够对材料的抗压强度抗折强度以及弹性模量等进行测定，也可以帮助检测人员找出材料或者结构内部可能存在的缺陷。超声波检测技术在实际应用中可能会出现误差，例如，如果结构内部有水或者空气，可能会对超声波的传输产生影响，导致检测结果偏差，而且其虽然可以快速找到路基或者桥体中的缝隙，但是在其他检测项目存在很多不足，需要技术人员做好进一步的优化和完善。 2、光纤传感检测技术 光纤传感检测技术的基本原理，是利用部分物理量的敏感特性，通过将外界物理量转换为光信号的方式来实现对于道路桥梁工程的无损检测。在我国，光纤传感检测技术经过了三十余年的发展，在许多领域都有着广泛的应用，尤其是对于道路桥梁检测而言，能够对工程钢索索力、混凝土内部应力以及应变特性等进行检测。而且与传统传感器相比，光纤应变传感器的类型丰富，轻便灵活，也不会受到被测对象情况和外界环境因素等的影响，更能够适应一些相对恶劣的特殊环境，如高压、腐蚀等，具备较强的实用性。当然，因为光纤应变传感器的市场价格相比较一般传感器高出很多，导致光纤传感检测技术在道路桥梁检测方面并没有能够得到普及。 3、频谱分析检测技术 频谱分析技术主要是根据不同介质表面波传播频率不同的特性，针对检测对象的状态进行判断。将其应用在道路桥梁无损检测中，需要技术人员在结构表面施加一个瞬间垂直冲击力，产生一组瑞雷波面，这种波面是以振源作为中心，具备多种频率，通过在不同位置的锤击，检测人员可以得到不同的瑞雷波面信号，结合安装在相应位置的传感器，可以实现对瑞雷波频率的检测分析，继而实现测定不同深度分层介质力学参数的目的。相比较传统检测方法，频谱分析检测技术的检测速度更快、检测频率更高，能够用于路面或者桥梁不同分层介质厚度均匀性和层间接触情况的检测。 4、图像检测技术 图像检测技术在实际应用中可以分为两种类型，一是红外成像技术，利用红外热像仪针对物体不同部位辐射的红外线进行测量，依照温度分布构件红外热像图，从而实现对材料和结构内部缺陷的有效检测。其基本原理是利用不同材料导热性能不同的特点，结合高精度热敏感传感器来对道路桥梁结构内部的温度及热传导分布进行检测，形成红外热像图，将结构内部情况清晰展现出来，对比图像中的数据，检测人员能够对道路桥梁的具体情况作出准确判断；二是激光全息技术，利用全息摄影获取相应的图像，然后针对图像中的数据进行深入分析，计算出力学参数，以此判断道路桥梁的实际状态。图像检测技术不仅具备较高的检测精度，而且检测更加全面，结果直观性强，在道路桥梁无损检测中有着较为广泛的应用。 5、探地雷达检测技术 一方面，应该提升检测人员素质，加强专业检测队伍建设，定期对检测人员信息技术培训，确保其能够掌握最新的无损检测技术以及相关设备操作方法，促进检测人员综合素质的提高。对于道路桥梁无损检测中的一些常见问题，可以鼓励工作人员相互探讨，找出有效的

红外热波无损检测

红外热波无损检测技术在复合材料检测方面的应用 邓淑萍郑海平姜照汉西安非金属材料材料研究所 杨玉孝西安交通大学 摘要：本文阐述了红外热波无损检测技术的基本原理和特点，介绍了国内外相关技术研究的发展现状，以及在非金属复合材料上检测应用的实例。 关键词：红外热波；复合材料 1 引言 由于复合材料具有高强度、高弹性模量、低热膨胀系数和高导热性等优良性能，现已在航天航空领域获得了广泛的应用，但是，由于复合材料制造过程复杂，在制作成型过程中受设备、环境、人员及原材料等因素的影响，在产品内部易产生空穴、裂纹、分层、多孔等缺陷，对产品的质量和安全性能影响极大，因此，对产品的检测尤为重要。 用于复合材料无损检测的方法主要有射线、超声、磁粉、渗透、涡流、激光全息及红外无损检测技术等，超声、射线检测技术应用最多，但受检测原理影响，射线检测成本高、周期长，不适于现场在线检测，对小分层、脱粘紧贴型缺陷无法检测；超声检测需要逐点扫描、检测效率低，对小、薄及结构复杂的工件检测困难，对复合构件中的脱粘紧贴型缺陷也无法检测；磁粉法只限于铁磁性材料，定量检测缺陷深度较为困难；渗透法检测程序复杂，只能检测表面开口缺陷，不能检测表面多孔性材料；涡流法对工件边缘效应敏感，易给出虚假显示；激光全息检测需暗室防震操作，检测效率低；红外无损检测技术作为复合材料结构件的一种无损检测新方法，具有快速、直观、准确、非接触的特点，对于提高复合材料构件的研制与防护质量，减少或避免重大事故的发生，具有重要的科学意义和应用价值。 2 红外热波无损检测原理及特点 红外热波无损检测技术是近年来复合材料无损检测领域发展迅速的一种新方法，与常规的超声、射线等检测技术相比，该项检测技术具有非接触、全场、大面积、快速、直观、易实现检测自动化等优点，采用专用软件对获得的红外图像信息处理后，可直接识别缺陷位置坐标，除此之外，检测时对周围环境没有特殊要求，设备轻便、可移动，特别适合现场应用和在线、在役检测，国外已经用于金属和非金属材料及其复合结构件的无损检测。 红外热成像技术理论及应用的研究重点是研究热源，产品被加热后，材料内部的缺陷改变复 合材料局部的热性能，导致材料表面温度场的变化，通过材料表面的温度图谱即可判定缺陷，采

桥梁检测技术研究现状与发展趋势

桥梁检测技术研究现状与发展趋势 （湖北省武汉市 430070） 摘要：随着我国公路、市政桥梁事业的发展,新建高公路及市政桥梁越来越多,同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段,有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期。桥梁在长期运营过程中不可避免会产生各种结构性损伤, 桥梁的结构承载能力和耐久性逐步降低，直至影响到桥梁的运营安全。为了保证桥梁结构的安全使用, 桥梁结构的检测工作也日益凸现出它的必要性和重要性。鉴于此，主要阐述了桥梁检测现状、桥梁检测新技术以及桥梁检测技术的发展趋势（无损伤检测技术研究）。 关键词：结构承载力；耐久性；桥梁检测；无损伤检测技术； Bridge Detection Technology Research Status and Development Rrends (School of Science，Wuhan 430070，China) Abstract: With the development of roads, municipal bridges career, More and more new high road and municipal bridges, At the same time, there are many bridges have gradually entered the maintenance phase. Experts believe that the use of bridges over more than 25 years to enter the aging period. Bridge in the long-term operation of the process will inevitably produce a variety of structural damage. The bearing capacity and durability of the bridge are gradually reduced, until affecting the operation safety of the bridge. In order to ensure the safe use of the bridge structure, The detection work of the bridge structure has also become more and more important and necessary. In view of this,the paper mainly expounds the bridge detection status, bridge detection technology and the development trend of bridge detection technology (research on non damage detection technology). Key words:structure bearing capacity; durability; bridge detection; no damage detection technology;

复合材料的无损检测技术

复合材料的无损检测技术 复合材料(composite materials)是指由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。复合材料是应用现代技术发展涌现出的具有极大生命力的材料，具有刚度大、强度高、重量轻的优点，而且可根据使用条件的要求进行设计和制造，以满足各种特殊用途，从而极大地提高工程结构的效能，已成为一种当代新型的工程材料。 然而由于复合材料的非均质性和各项异性，在制造过程中工艺不稳定，极易产生缺陷。在应用过程中，由于疲劳累积、撞击、腐蚀等物理化学的因素影响，复合材料也容易产生缺陷，这些缺陷很大一部分还是产生在复合材料内部。 复合材料在制造过程中的主要缺陷有: 气孔、分层、疏松、越层裂纹、界面分离、夹杂、树脂固化不良、钻孔损伤；在使用过程中的主要缺陷有:疲劳损伤和环境损伤,损伤的形式有脱胶、分层、基本龟裂、空隙增长、纤维断裂、皱褶变形、腐蚀坑、划伤、下陷、烧伤。 由于复合材料在使用工程中承担着重要作用，因此在材料进入市场前，应该进行严格的缺陷检测，这是对使用者和加工者负责的行为。相应的，复合材料检测技术也得到了快速的发展，在检测技术中无损检测技术发展尤为突出。下面就主要的复合材料无损检测技术作简要的概述： 一、射线检测技术 1.X射线检测法 X射线无损探伤是检测复合材料损伤的常用方法。目前常用的是胶片照相法,它是检查复合材料中孔隙和夹杂物等体积型缺陷的优良方法，对增强剂分布不均也有一定的检出能力,因此是一种不可缺少的检测手段。该方法检测分层缺陷很困难，一般只有当裂纹平面与射线束大致平行时方能检出，所以该法通常只能检测与试样表面垂直的裂纹，可与超声反射法互补。中北大学电子测试国防重点实验室的研究人员将X射线与现代测试理论相结合，在数字图像处理阶段，通过小波变换与图像分解理论，将一幅图像分解为大小、位置和方向都不同的分量，改变小波变换域中的某些参数的大小，实时地识别出X射线图像的内部缺陷。 2.计算机层析照相检测法 计算机层析照相(CT)应用于复合材料研究已有十多年历史。这项工作的开展首先利用的是医用CT扫描装置，由于复合材料和非金属材料元素组成与人体相近，医用CT非常适合于复合材料和非金属材料内部非微观(相对于电子显微镜及金相分析)缺陷的检测及密度分布的测量，但医用CT不适合检测大尺寸、高密度(如金属件)的物体，为此八十年代初，美国RACOR公司率先研制出用于检测大型固体火箭发动机和小型精密铸件的工业CT。CT主要用于检测非微观缺陷(裂纹、夹杂物、气孔和分层等)；测量密度分布(材料均匀性、复合材料微气孔含量)；精确测量内部结构尺寸(如发动机叶片壁厚)；检测装配结构和多余物；三维成像与CAD /CAM等制造技术结合而形成的所谓反馈工程(RE)。航天材料及工艺研究所的研究人员用这种方法对碳/碳复合材料的研究表明，CT检测技术的空间分辨率和密度分辨率完全可以满足碳/碳复合材料内部缺陷的检出要求，但应注意伪像与产品自身缺陷的区别，以避免产生误检。 3.微博检测法 微波无损检测的基本原理是综合利用微波与物质的相互作用，一方面，微波在不连续面产生反射、散射和透射；另一方面,微波还能与被检材料产生相互作用，此时微波均会受到材料

探究道路桥梁无损检测技术及质量管理

探究道路桥梁无损检测技术及质量管理 无损检测技术是目前道路桥梁应用最广泛的质量检测技术。相比较其他技术，无损检测技术具有极大优势，首先该技术不会破坏道路桥梁结构，减少施工单位经济损失。其次操作简单，易于实行，受外界干扰不大。最后该技术还能有效降低工程成本，给施工单位更多利润空间。本文对道路桥梁无损检测技术进行深入研究，并结合相关知识提高质量管理，促进道路桥梁稳定发展。 标签：道路桥梁；无损检测技术；质量管理 1、无损检测技术的概念及其特点 无损检测技术是指在不损害桥梁和道路结构及其性能的基础上，检测道路和桥梁的物理指标，通过对指标的分析和研究来对交通设施的性能和结构进行判断的检测方法。无损检测技术是多门学科相互综合而发展起来的一项应用工程技术。无损检测技术在不破坏道路和桥梁性能和使用效果的前提下，充分借助声音、光、磁和电等的特性，对道路和桥梁进行整体和深入地检测，并能够得出桥梁和道路的具体信息，从而判断交通设施是否存在安全隐患和损伤，技术人员通过对一系列的信息进行综合分析和判断，能够得出被检测桥梁和道路的具体状态，判定它们是否能够安全通车，还能够使用多久等等。 2、道路桥梁中无损检测技术具体应用 2.1光纤传感技术 光纤传感技术是将其他敏感元素转化为光信号进行检测，主要被应用在桥梁钢索结构、混凝土内部应力等方面。光纤传感技术还不易受外界环境干扰，且具有较高绝缘性，能够随着需求改变传感器排列形状，大大适应实际施工，提高检测效率。但光纤传感技术价格高昂，不适用于小型道路桥梁施工，否则会造成施工成本过高现象。 2.2超声波检测技术 超声波检测技术的工作原理是使用小钢球敲打道路和桥梁，这时会产生低频应力波，低频应力波经建筑体传至内部后会被建筑体内的缝隙或者损伤处反射回来，根据反射波的具体状态来进行分析和判断。它通过充分综合利用了多种波段产生共振来判断道路和桥梁是否完好，寻找建筑体断裂的具体位置。超声波被广泛运用于道路和桥梁的检测和维修工作当中，工作人员运用超声波对建筑体进行检测，判断结构是否完整，是否有断裂面和缝隙，从而及时对空隙的路面进行维修，保证交通安全运转。然而，超声波检测技术在具体操作过程中，可能会产生误差。 2.3图像技术

桥梁结构无损检测技术试卷---继续教育试卷

桥梁结构无损检测技术试卷（每日一练）考生姓名：刘朝钢考试日期：【2016-11-06 】单项选择题（共10 题) 1、在结构混凝土抗压强度检测中，属于无损检测方法的是： () ?A,钻芯法 ?B,拉脱法 ?C,回弹法 ?D,射击法 正确答案：C 2、按规定在回弹仪需要进行率定时，在标准钢砧上率定回弹值应为： () ?A,60？2 ?B,80？2 ?C,60？1 ?D,80？1 正确答案：B

3、回弹仪使用超过（）次，应进行常规保养。 () ?A,2000 ?B,3000 ?C,5000 ?D,6000 正确答案：A 4、使用回弹仪检测时，如回弹仪处于非水平状态，同时混凝土检测面又不是混凝土的浇筑侧面时应： () ?A,进行角度修正。 ?B,进行不同浇筑面修正。 ?C,对测得的测区平均回弹值，先进行不同浇筑面的修正，再进行角度修正。 ?D,对测得的测区平均回弹值，先进行角度修正，再进行不同浇筑面的修正。 正确答案：D 5、使用回弹法检测混凝土强度时，应优先采用： () ?A,地区测强曲线（如果有）

?B,统一测强曲线 ?C,专用测强曲线（如果有） 正确答案：C 6、在做混凝土的碳化试验中需配制指示剂，指示剂的配制为： () ?A,用蒸馏水配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 ?B,蒸馏水配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。 ?C,用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为5～10%的酚酞溶剂。 ?D,用75%的酒精溶液配制酚酞浓度为1～2%的酚酞溶剂。正确答案：D 7、混凝土碳化会导致： () ?A,混凝土的PH升高。 ?B,混凝土的PH降低。 ?C,早期混凝土表面硬度降低。 ?D,容易使钢筋周围形成钝化。 正确答案：B 8、关于混凝土的电阻率，说法正确的是： ()

复合材料结构的无损检测技术

复合材料结构无损检测技术研究 周广银1王中青1童建春2 （1、61255 部队航修厂，山西侯马043013 2、陆航学院机械工程系北京通州101123） Nondestructive Testing Technology for Aviation Composite Component 摘要：本文首先介绍了航空复合材料的结构类型和主要缺陷，研究了现有的复合材料外场无损检测方法的技术特点，最后分析了国内外先进的无损检测技术在应用于外场一线维修检测可行性。 关键词：直升机、复合材料、无损检测 1 引入语 随着直升机装备的不断发展，复合材料以其高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性获得广泛的应用。由于影响复合材料结构完整性的因素甚多，许多工艺参数的微小差异都会导致其产生缺陷，使得产品质量呈现明显的离散性，这些缺陷严重影响构件的机械性能和完整性，必须通过无损检测来鉴别产品的内部质量状况，以确保产品质量，满足设计和使用要求。无损检测是确保飞行安全的必要手段，对复合材料部件尤为重要。 复合材料部件的检测与生产制造中的检测有较大的差别，其特点为： （1)在位检测，即检测对象不动，检测围绕检测对象来进行，检测设备都是移动式或者便携式检测设备； （2）检测对象都是部件，多为中空结构，只能从外部进行单侧检测； （3）外场检测，空中作业多，检测工作实施不便。 2 航空复合材料结构类型及其缺陷 航空结构中常用的复合材料结构主要有纤维增强树脂层板结构和夹芯结构。纤维增强树脂层板结构按照材料的不同又分为碳纤维增强树脂结构(CFRP)和玻璃纤维增强树脂结构(GFRP)；夹芯结构主要是蜂窝夹芯结构、泡沫夹芯结构和少量的玻璃微珠夹芯结构。 复合材料构件在使用过程中往往会由于应力或环境因素而产生损伤，以至破坏。复合材料损伤的产生、扩展与金属结构的损伤扩展规律有比较大的差异，往往在损伤扩展到一定的尺度以后，会迅速扩展而导致结构失效，所以复合材料在使用过程中的检测，就显得极为重要，也越来越受到人们的重视。

道路桥梁工程中无损检测技术的应用 邢超

道路桥梁工程中无损检测技术的应用邢超 发表时间：2019-05-10T13:23:11.677Z 来源：《建筑细部》2018年第21期作者：邢超 [导读] 对桥梁质量进行质量评估时，需要借助精密的仪器。无损检测技术自然成为大家的共同追求。 天津天佳市政公路工程有限公司天津 300163 摘要：科学技术的快速发展加快我国道路工程建设，无损检测运用于桥梁建设，已经成为人们的普遍共识。在桥梁建设过程中，技术人员要展开多种形式的工程监理，对桥梁质量进行质量评估时，需要借助精密的仪器。无损检测技术自然成为大家的共同追求。 关键词：道路桥梁工程；无损检测技术；应用 引言 先进科学技术的运用，使我国道路行业在国家经济快速发展的今天贡献了无可替代的作用。在道路工程得到越来越多的重视同时，一大批建筑行业家也勃然兴起。为我过道路工程建设作出伟大贡献，促进经济的快速发展，拉动市场经济，增加各个省市区的联系，促进国际文化之间的交流，为我们日常生活带来了许多方便。不过，随着道路工程不断增加，问题也日益突出。道路的质量问题也成为不可忽视的问题。在道路不断增加的情况下，提高道路质量也是特别有必要的。针对道路目前所面对的问题，改善我国目前道路的建设水平。 1桥梁无损检测技术概述 桥梁无损检测技术应用非常广泛，检测内容也越来越丰富，特别是对受力构件应力、裂缝等内容的检查，可以为桥梁建设质量给出定性评估。如果通过无损检测发现了一些问题，可以为建设人员提供修复分析数据，进而确保桥梁的安全性。无损检测在不接触桥梁构件情况下完成检测操作，不会对桥梁造成任何损伤，自然具有自身优势：首先，桥梁主体与结构性能检测需要权威数据，无损检测不需要提供样品，确保桥梁结构完好无损，相比其他检测手段，无损检测的技术优势明显。其次，无损检测精确度更高，桥梁无损检测时，借助的是高精密仪器展开的，可以对桥梁构件内部展开成像技术分析，直观性更强，可以为技术人员提供更多参数信息。最后，无损检测不需要大型工具，其操作极为简便，操作流程很简单，能够在最短时间内给出检测结果分析。 2道桥工程中无损检测技术中出现的问题分析 伴随着道路建设的不断发展，道路工程建设的问题也日益增加。但是为了达到更加完美的检测效果，在道路工程的检测中我们首先应该先制定目标。合理有序的去进行检测。做到具体问题具体分析，始终坚持实事求是的理念，始终坚持一切做到最好一切为了社会快速发展的理念。同时在道路检测的过程中，理应找到相应的平衡点，在不影响道路使用的过程中，选择最使用的检测方案。迄今为止，我国的无损检测技术是有局限性的，鉴定出来的结果的综合能力是有待于加强的。比如说路面的问题。他可以分成为刚性路面，柔性路面。在往小了分还可以分为钢筋混凝土，配筋混凝土等等。针对不同的路面，它的质量，它的结构，以及反复检测的准确度，在检测时这些都是很重要的问题。 3无损检测技术在道路桥梁检测中的应用 3.1超声波检测技术 超声波属于一种人耳无法听到的高频声波，在其传输过程中满足波的传输规律。将其应用到道路桥梁无损检测中，主要是在需要检测的部位，利用专业仪器设备，发射超声波，声波会在结构内部传输，然后被内部的损伤或者缝隙反射，由接收设备接收和分析，依照反射波的状态来对道路桥梁内部结构的完整性进行判断。可以在介质中不同位置设置相应的传感器，对超声波在一定距离内传播的时间进行测量，结合时间、速度和位移的相互关系来对波速进行计算，对照不同介质中超声波的正常传播速度，就能够对材料的抗压强度抗折强度以及弹性模量等进行测定，也可以帮助检测人员找出材料或者结构内部可能存在的缺陷。超声波检测技术在实际应用中可能会出现误差，例如，如果结构内部有水或者空气，可能会对超声波的传输产生影响，导致检测结果偏差，而且其虽然可以快速找到路基或者桥体中的缝隙，但是在其他检测项目存在很多不足，需要技术人员做好进一步的优化和完善。 3.2频谱分析技术 频谱分析技术，是指利用各种射线在检测介质中传播速度不同而获得的信息数据，进而转化成多种频谱图形，这项技术的技术优势是便于操作，数据获得简捷。通过对数据分析来断定桥梁的具体状况。利用这项技术时，也可以进行接触性检测，将某种冲击力瞬间作用于桥面之上，这样可以获得瑞雷薄面。作用桥面的冲击点成为振源，围绕振源形成不同频率瑞雷薄面，如果在桥的不同位置装置传感器，便可以准确检测到波频率，综合分析相关数据，便可以对桥梁缺陷不足进行精准定位。 3.3无人机检测的应用 总结道路目前检测技术的发展趋势。首先从从手工测试开始到自动测试，从损伤测试开始到无损检测，低速、低精度发展到高速、高精度的检测技术。这足以说明我们的的检测技术在不断地完善。在无损检测技术出现之前，人工望远镜是人们常用的典型代表。，但在人工望远镜在道路检测时候还有许多不足。比如说许多桥梁结构在设计中采用的都是大型的钢框架使用的结构，造型非常庞大。检测的技术人员只能远远的在远处观望，不能近距离的去观察检测道路的问题。除此之外，检测技术人员也需要花费很多的脑力和体力去弥补这些的不足，非常劳累。因为人工望远镜是必须由人进行的，但是在检测的过程中实检测员却忽略了许多晓得问题，这些问题是用肉眼观察不到的。不过伴随着社会经济的不断发展，检测技术的不足也得到了不断地完善。使用无人机探测技术的传感器装置可以优化导航技术，并且可以让无人机飞离桥梁地面。黑锋无人机就是最好的例子。它是最小的无人机。并且检测人员只需遥控手中的设备就可以拍摄桥塔底部和地面上的道路，总结道路目前出现的问题，针对具体问题具体分析。 3.4激光检测技术 激光检测技术是一种比较新的无损检测技术，主要应用于道路桥梁路面的检测中，对于其平整度、弯沉度、距离等都能比较好地检测。他很好地利用光的特性，就是光电反射、光的衍射、光时差原理等原理进行测量。而激光是一种强光，在传播过程中具有超强的抗干扰性使光的特性发挥得更好，这对于要求精准的测量施工是十分有必要的。激光有很好的方向性，并且在传播过程中的损耗和散光很少。发射出去的激光在传播中，经过狭小的缝隙时会产生衍射的现象，然后通过调整改变缝隙的大小，就能够获得一系列图像。获得的图像明

复合材料无损检测的介绍

2012.No16 0 摘 要 复合材料以其优异的特性得到了越来越多人的重视，随着其应用范围和应用量的不断增加，人们对其质量的要求也越来越高。在这种情况下，各种检测手段便开始被应用在了复合材料的质量检测中。其中，无损检测技术 (简称NDT)以其不破坏材料完整性等优点而成为亮点。本文对复合材料和无损检测进行了介绍，着重介绍了无损检测技术在复合材料检测中的应用。 关键词 复合材料 无损检测 在现代高技术中,材料技术已与信息技术、能源技术并列为三大支柱技术,而高新技术对于新材料的依赖也变得越来越突出。由于复合材料具有高的比强度和比刚度,性能可设计自由度高,抗腐蚀和抗疲劳能力高,减震性能好,可以制成所需的任意形状的产品和综合发挥各组成材料的优点等特性,复合材料已经和无机材料、金属材料和高分子材料一起成为材料领域的四个方面之一[1]。 复合材料的先进性与其质量的离散性和高成本并存,在实际应用中,即使经过研究和试验制定了合理的工艺,但在复合材料结构件的制造过程中还有可能产生缺陷,引起质量问题,甚至导致整个结构件的报废,造成重大经济损失。因此自20世纪70年代起,国外针对复合材料的制造和应用开展了全方位的无损检测技术研究。20世纪80年代后,许多适应复合材料特点的无损检测新技术、新方法相继诞生,为解决复合材料的无损检测、促进复合材料的推广应用发挥了重要作用[2]。 1 复合材料 复合材料（Composite Materials）一词，国外20世纪50年代开始使用，国内使用大约开始于60年代，复合材料是一类成分复杂的多元多相体系，很难准确地予以定义。比较简明的说法是，复合材料是由两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分材料通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点，又显示了原组分材料所没有的新性能。 《材料大词典》对复合材料给出了比较全面完整的定义：复合材料是由有机高分子、无机非金属、活金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组分材料的主要特色，又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使组分的性能互相补充又彼此关联，从而获得新的优异性能，与一般材料的简单混合有本质的区别。该定义强调了复合材料具有可设计性的重要特点。 1.1 复合材料的特性 复合材料的特性主要体现在以下七个方面：（1）比强度和比刚度较高。（2）力学性能可以设计。（3）抗疲劳性能良好。（4）减振性能良好。（5）通常都能耐高温。（6）安全性好。(7)成型工艺简单。 1.2 复合材料中存在的问题 （1）常规材料存在的力学问题，如结构在外力作用下的强度、刚度，稳定性和振动等问题，在复合材料中依然存在。（2）复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题，如层间应力（ 层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现复合材料无损检测的介绍 蹇福婷 王霜叶 张艳全 （重庆市机械工业理化计量中心，重庆市 401147） 象）、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。（3）复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的，因而在复合材料的材料设计（如材料选取和组合方式的确定）、加工工艺过程（如材料铺层、加温固化）和结构设计过程中都存在力学问题。（4）复合材料难以分解，污染环境，且焚烧会产生有毒物质，危害人的身体健康。这些还有待我们的进一步研究来解决，使复合材料更适合我们人类使用。 2 无损检测 无损检测（Nondestructive Testing,缩写为NDT），就是研发和应用各种技术方法，以不损害被检测对象未来用途和功能的方式，为探测、定位、测量和评价缺陷，评估完整性、性能和成分，测量几何特征，而对材料和零（部）件所进行的检测。一般来说，缺陷检测是无损检测中最重要的方面。因此，狭义而言，无损检测是基于材料的物理性质因有缺陷而发生变化这以事实，在不改变、不损害材料和工件的状态和使用性能的前提下，测定其变化量，从而判断材料和零部件是否存在缺陷的技术。就是说，无损检测是利用材料组织结构异常引起物理量变化的原理，反过来用物理量的变化来推断材料组织结构的异常。它既是一门区别于设计、材料、工艺和产品的相对独立的技术，又是一门贯穿于军工和主导民用产品设计、研制、生产和使用全过程的综合性技术。 2.1 无损检测的发展过程 （1）无损检测技术发展的三个阶段 无损检测经历了三个发展阶段，即无损检查（Nondestructive Inspection，缩写为NDI）、无损检测（Nondestructive Testing，缩写为NDT）和无损评价（Nondestructive Evaluation，缩写为NDE）。目前一般统称为无损检测（NDT）。 工业发达国家的无损检测技术已逐步从NDI和NDT阶段向NDE阶段过度，即用无损评价来代替无损探伤和无损检测。在无损检测技术中，自动无损评价（ANDE）和定量无损评价（QNDE）是其两个主要组成部分。 （2） 无损检测技术的发展趋势 20世纪70年代以来是无损检测技术飞速发展的时期，其特点是微机技术不断应用到无损检测领域，同时无损检测技术本身的新方法和新技术也不断出现，从而使无损检测仪器的性能得到很大的提高。 目前，无损检测诊断技术正向快速化、标准化、数字化、程序化和规范化的方向发展，其中包括高灵敏度、高可靠性、高效率的无损检测诊断仪器和无损检测诊断方法，无损检测诊断和验收标准的制定以及操作步骤的程序化、实施方法的规范化、缺陷判定和评价的标准化等。无损检测技术在工业生产中将发挥越来越重要的作用。 复合材料、胶接结构、陶瓷材料以及记忆合金等材料的出现，为无损检测提出了新的研究课题，需研究新的无损检测一起和方法，以满足对这些材料进行无损检测的需要。