摘要

在航空领域曲面结构件得到广泛应用,受原材料、制造工艺和工作载荷等因素影响,难以避免出现空隙、裂纹等缺陷。针对曲面结构构件,电磁超声体波检测方法通常采用改变探头外壳形状或者将曲面工件假设为平面工件的方式来进行检测,这样存在较大检测误差。研究斜入射线聚焦垂直剪切波(Shear Vertical wave, SV波),并提出相应的曲面曲折线圈优化设计方法。进一步地,在不同曲率曲面工件中开展了此线圈与应用于平面工件的曲折线圈的对比仿真与试验。仿真结果表明,设计的曲面曲折线圈在较大曲率工件中的优化效果最为明显,其激励的线聚焦SV波的指向性精度最高提高了14.53%,缺陷检测幅值最高提高了37.42%。最后在几根加工了φ4 mm圆孔缺陷的厚壁铝管中开展了试验,在曲率最大的管中的缺陷检测信号幅值提高了338.84%。