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摘要
针对碳纤维树脂基复合材料结构修理,研究了一种高分辨率超声(High-resolution ultrasonic,HU)方法,构建了HU检测系统,设计制备了复合材料结构修理试件,研究了修理区HU信号时域行为,开展了系列复合材料结构修理HU断面可视化成像试验研究,试验结果表明,利用HU方法,回波信号的质量、时域可分辨性均明显优于常规超声方法;对于4.5mm厚碳纤维复合材料结构修理试件,基于HU信号估测的特征尺寸评估结果与设计值接近0偏差;利用HU断面成像及其图像灰度分布规律,可以非常直观地揭示未修理区、修理区形貌、修理连接界面、修理区缺陷、修理区局部树脂、内部微结构等修理行为细节,可以非常直观和清晰地检出复合材料结构修理区近表面一层和近底面一层及其中间深度位置的φ6mm缺陷和局部树脂;成像分辨率可达单个复合材料铺层厚度(约0.125mm)。从而为复合材料结构修理提供了一种具有很好的实际检测应用效果的可视化检测与评估方法。
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单位中航复合材料有限责任公司; 北京航空航天大学; 中国航空制造技术研究院
