浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价
随着航空工业的发展,航空器结构中越来越多地应用了复合材料。
复合材料由于其优异的特性,如高强度、高刚度、轻质化等,成为了航空器结构中不可或缺的材料。
复合材料工程中的缺陷会导致结构强度的降低和安全性的威胁。
必须采用无损检测技术对航空器中的复合材料进行检测和评价。
1. 超声波检测技术:超声波检测技术利用超声波在材料中传播的特性来检测材料中的缺陷。
它可以检测出复合材料中的裂纹、孔洞、夹杂物等缺陷,并可以估计它们的尺寸和位置。
除了以上的无损检测技术,还有一些其他的技术,如红外热成像检测技术、涡流检测技术等。
这些技术在航空器复合材料的无损检测中起着重要的作用。
对于航空器复合材料无损检测技术的评价,首先需要评价其检测效果和可靠性。
检测效果主要包括对缺陷的检出率和误报率的评价,可靠性主要包括对材料实际情况的准确度和稳定性的评价。
还需要评价其应用范围和适应性。
不同的无损检测技术适用于不同类型和厚度的复合材料,因此需要根据具体情况选择合适的技术。
还需要评价其操作难度和成本。
操作难度包括设备的操作难度和操作人员的技能要求,成本包括设备和人力资源的成本。
航空器复合材料无损检测技术是航空器结构完整性评估和维修保养的重要手段。
通过选择合适的无损检测技术,并正确评价其检测效果和可靠性,可以保证航空器结构的安全和可靠性。
飞机复合材料结构损伤与检测—复合材料结构损伤检测方法
最小检测区域原则
红外成像检测法特点
红外线照相检测法也是一种非接触式检测方法。它具 有灵敏度高、检测效率高和缺陷显示直观等优点,可用于 检测复合材料结构件的脱胶、分层以及蜂窝夹芯结构中的 积水。
应用
检测雷达罩积水
1
检测出蜂窝夹芯结构的积水区域
1
复合材料面板与蜂窝芯脱胶
目视检测
目视检测 ( Visual inspection)
如果将WP-632连接到WP-632M上, WP-632检测数据可详细地显示 在WP-632M的液晶显示器上并存储。通过数据线,还可将检测数据传送到 个人电脑。
红外成像检测法
红外成像检测法 Infrared thermography
红外线成像检测法利用被检物体不连续性缺陷区域 热传导性能不同导致的物体表面红外辐射能力差异, 通过红外摄像将红外辐射差异转化为可见的温度图像, 从而确定物体损伤或缺陷。
“啄木鸟”检测仪
日本MITSUI公司生产的“WP-632/632M 型啄木鸟(wood pecker)” 是一种带有声光报警、操作简便的分层敲击检测仪,如图5.9示。其工作原 理为:首先采用标准试块或选择被检查部件符合粘接质量要求区域作为检测 基准,然后使用WP-632敲击被检测区域并通过声音差异分析判断是否存在 分层。如果发现分层,检测仪的“红色” 指示灯亮并有报警声。
敲击法
敲击法(TAP TEST)
敲击法是一种采用硬币、专用敲击棒、敲击锤或者敲击仪等轻轻 敲击复合材料结构表面,通过辨听敲击构件时的声音变化来确定 损伤的检测方法。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价【摘要】航空器复合材料无损检测技术是航空领域中至关重要的一项技术,可以有效地检测复合材料结构中的缺陷,保障飞行安全。
本文从研究背景、研究目的和研究意义出发,系统介绍了航空器复合材料无损检测技术的概述、常用技术、发展趋势,以及评价方法和应用实例。
通过分析航空器复合材料无损检测技术的发展前景、重要性以及挑战与机遇,强调了其在航空工业中的关键作用。
未来,随着航空器复合材料在航空工业中的广泛应用,该技术的进一步完善和发展将成为推动行业发展的动力,同时也将面临更多挑战和机遇。
航空器复合材料无损检测技术的不断创新和提升,将为航空安全保障和飞行效率提供更可靠的技术支持。
【关键词】航空器,复合材料,无损检测技术,评价,发展趋势,应用实例,评价方法,发展前景,重要性,挑战,机遇。
1. 引言1.1 研究背景航空器复合材料无损检测技术作为航空器安全与可靠运行的关键技术,一直受到广泛关注。
随着航空业的快速发展和复合材料在航空器结构中的广泛应用,对航空器复合材料无损检测技术的需求也越来越迫切。
复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性能好等优点,因此在航空器中得以广泛应用,但由于其特殊的结构和性质,传统的金属材料检测方法已经不能满足复合材料无损检测的需要。
研究航空器复合材料无损检测技术,对于确保航空器结构的安全性和使用寿命具有重要意义。
目前,虽然航空器复合材料无损检测技术取得了一定进展,但仍存在着一些技术难题和挑战,如检测精度、检测深度、检测速度等方面的问题。
深入研究航空器复合材料无损检测技术,提高其检测准确性和效率,具有重要的现实意义和应用价值。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨航空器复合材料无损检测技术的现状及发展趋势,分析其在航空领域中的应用情况和价值。
通过对不同的无损检测技术进行比较和评价,进一步完善航空器复合材料的质量控制和飞行安全保障措施。
还旨在探索航空器复合材料无损检测技术在未来的发展方向和潜在挑战,为相关领域的研究和实践提供科学依据和指导。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价【摘要】本文旨在探讨航空器复合材料无损检测技术及评价。
在将介绍研究背景、研究意义和研究目的。
随后,正文将涵盖复合材料在航空器中的应用、无损检测技术介绍、评价方法探讨、技术发展趋势和案例分析。
结论部分将展望技术应用前景,总结研究成果,提出进一步研究方向。
航空器复合材料无损检测技术在航空安全领域具有重要意义,可确保航空器结构的完整性和可靠性。
通过本文的研究,可以更深入了解该技术的应用现状和发展趋势,为未来相关研究提供参考。
【关键词】航空器、复合材料、无损检测技术、评价、技术发展趋势、案例分析、技术应用前景、研究总结、进一步研究方向。
1. 引言1.1 研究背景航空器复合材料无损检测技术是航空器制造和维护领域的一个重要研究方向,其在航空器安全和可靠性保障中发挥着至关重要的作用。
传统的金属材料在航空器中逐渐被复合材料所取代,复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,但也存在着易受损伤而难以及时检测的缺点。
研究复合材料的无损检测技术成为当前研究的热点和难点之一。
随着航空业的快速发展,航空器复合材料的使用量不断增加,对其安全性和可靠性的要求也越来越高。
开展航空器复合材料无损检测技术的研究具有重要的现实意义和实践价值。
只有通过有效的无损检测技术,才能及时发现并修复复合材料中的隐患,确保航空器的安全飞行。
本文旨在探讨航空器复合材料无损检测技术及评价方法,为航空器制造和维护领域的相关人员提供参考。
通过对相关技术的介绍和案例分析,旨在为未来航空器复合材料无损检测技术的发展提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义航空器复合材料无损检测技术的研究意义主要体现在以下几个方面:航空器是现代社会中不可或缺的重要交通工具,而复合材料作为航空器结构材料的重要组成部分,其性能和可靠性直接影响着航空器的飞行安全。
研究航空器复合材料无损检测技术,可以有效提升航空器的结构安全性和使用寿命。
航空器的飞行环境复杂多变,复合材料结构易受外界因素影响而产生损伤,如裂纹、疲劳等。
飞机复合材料结构损伤与检测—复合材料常见结构损伤
按照损伤形成原因分类
按照损伤形成原因分类
一 意外损伤(AD) 二 老化
(1)意外损伤(AD)
一、外来物撞击
鸟击。特别是雷达罩区域。 跑道外来物。主要损伤雷达罩、操纵面等部件。 飞行中飞机结构部件丢失或者破损。例如:爆胎 气候因素。例如冰雹、雷击。 运营因素。例如:货物装卸设备、餐车等撞击。 维护因素。例如:维修工作中工作梯等撞击。
增强纤维的老化特点
01
02
03
碳纤维复合材料结构
环境介质对碳纤维 的老化作用不明显。
玻璃纤维复合材料结构
长时间直接暴露在紫外线照 射下,会导致玻璃纤维老化。 其它环境介质对玻璃纤维的
老化作用不明显
芳纶复合材料结构
对紫外线、湿气以及液压油 等液体介质比较敏感。芳纶
接触这些介质容易老化。
凹陷(dent)
➢ 外形光滑的钝型外来物撞击或挤压复合材料结构表面造成的表面 局部区域原有形状变化。变形区域边界光滑。
➢ 层合板构件变形区域截面的横截面积一般不会发生改变。夹芯结 构表面凹陷往往伴随着内部蜂窝芯的塌陷损伤。
凹陷示意图
穿孔(hole or puncture)
坚硬或锐利外来物撞击作用下,或者雷击等,造成 的复合材料结构部分或者整个截面厚度的材料缺损。
脱胶(disbond)
✓ 脱胶指复合材料构件面板与蜂窝芯、面板与面板之间的胶膜或者 胶粘剂粘结面,由于外来物撞击、过载,或者受潮、进水等原因 导致脱离的损伤形式。
分层(delamination)
• 分层指复合材料层合板各铺层胶结面之间脱离。分层可能发生 在复合材料构件的内部、边缘以及孔周边。
• 分层的主要形成原因为外来物撞击或者过载。
复合材料结构的损伤识别与评估
复合材料结构的损伤识别与评估复合材料由于其轻量化、高强度以及耐高温等特性,在工程应用中得到广泛应用。
然而,随着时间的推移以及外界环境的作用,复合材料结构可能会遭受损伤。
损伤的形成会显著影响复合材料的性能和寿命。
因此,准确地识别和评估复合材料结构的损伤是非常重要的。
首先,识别复合材料结构的损伤是一个关键的步骤。
损伤的形成和发展通常会引起结构的变形和应力分布的改变。
因此,通过监测和分析结构的变形和应力分布,可以推断是否发生了损伤。
常用的识别方法包括应变测量、声发射检测和红外热成像等。
应变测量是一种常用的识别方法。
通过在结构上安装应变传感器,可以实时监测结构的应变情况。
当损伤发生时,结构的应变分布会发生变化。
通过比较损伤前后的应变分布,可以确定结构是否遭受了损伤。
此外,应变测量还可以提供有关损伤类型和程度的信息。
声发射检测是一种基于声波的识别方法。
当结构发生损伤时,损伤部位会产生局部应力集中,导致微小的破裂声波释放。
通过在结构上布置多个传感器,可以实时监测并定位声波的来源。
通过分析声波的特征,可以判断损伤的类型和程度。
红外热成像是一种通过测量热分布来识别损伤的方法。
当结构受损时,局部热量产生会发生变化,并且在红外热成像仪中呈现出不同的色彩。
通过分析热图像,可以确定损伤的位置和程度。
由于红外热成像具有高灵敏度和非接触性的特点,因此在复合材料结构中得到了广泛应用。
其次,评估复合材料结构的损伤是一个需要仔细考虑的问题。
损伤评估的目的是确定结构的残余寿命和可靠性等参数。
在进行损伤评估时,需要对损伤类型、位置、大小以及结构的材料特性进行详细的分析。
损伤类型的评估是一个关键的步骤。
不同类型的损伤对结构的影响也是不同的。
常见的损伤类型包括裂纹、疲劳、脱粘和撞击等。
通过对损伤形态的观察和特征的提取,可以确定损伤的类型。
损伤位置和大小的评估是根据损伤形态进行的。
通过对损伤部位的测量和分析,可以确定损伤的位置和大小。
此外,还可以借助数值模拟和仿真方法对损伤进行进一步的分析和预测。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价航空器复合材料无损检测技术是指通过非破坏性的手段,对航空器中使用的各种复合材料进行检测,以发现潜在缺陷或损伤,并评价其对飞行安全的影响程度。
复合材料无损检测技术的发展和应用,对于确保航空器的飞行安全起着至关重要的作用。
目前,航空器复合材料无损检测技术主要包括超声波检测、红外热像检测、X射线检测、涡流检测、渗透检测等多种方法。
这些方法各有优点和适用范围,可以针对不同类型的复合材料结构进行非破坏性的缺陷检测。
超声波检测是航空器复合材料无损检测技术中最常用的方法之一。
它通过将超声波引入被检测物体中,并根据超声波在材料中的传播速度、衰减以及反射等特性,来检测和评估潜在缺陷。
超声波检测技术具有检测精度高、定位准确以及适应性强等优点,广泛应用于航空器复合材料结构中。
红外热像检测是利用红外相机记录被检测对象的温度分布情况,并通过图像处理来识别可能的缺陷。
这种技术主要适用于表面缺陷的检测,如涂层剥落、孔洞或裂纹等。
相对于超声波检测,红外热像检测具有无需接触被测件、快速检测以及图像直观等优点,但对于深层缺陷的检测能力相对较弱。
X射线检测是通过将X射线辐射到被检测对象上,并测量透射或散射的特性来检测缺陷。
X射线检测技术可以检测到一些微小的缺陷,如气泡、纤维状缺陷等,对于复合材料中的金属部分也有良好的适应性。
X射线检测需要专门的设备和防护措施,使用较为复杂,并且对操作人员有一定的辐射风险。
涡流检测是一种利用变化电磁场识别导电材料中缺陷的方法。
它通过产生交变磁场使被检测物体内的涡流感应出电流信号,并通过测量和分析信号的变化来判断材料的缺陷情况。
涡流检测适用于导电材料和金属复合材料的检测,对于金属复合材料中的散射缺陷,如气孔、裂纹等,具有较好的检测效果。
渗透检测是一种涂覆法,通过在被检测对象表面涂覆渗透剂,并在一定时间内保持,然后用去渗剂清洗,再施加显像剂,显像后即可发现表面及深层缺陷。
渗透检测适用于检测各种材料的表面裂纹、孔洞等缺陷,但对于深层缺陷的检测能力有限。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价航空器复合材料无损检测技术是航空器材料科学领域中的一项重要技术。
随着航空器制造技术的不断发展和复合材料在航空器中的广泛应用,对复合材料的无损检测技术要求也越来越高。
复合材料是由两种或多种不同材料按一定方式组合而成的材料,具有轻、高强度、高刚度和抗腐蚀等优点,因此广泛应用于航空器中的结构部件。
由于复合材料具有非均匀性和各向异性的特点,使得传统的无损检测方法在应用于复合材料时存在一定的局限性。
针对复合材料的无损检测技术得到了广泛的研究与应用。
目前,航空器复合材料无损检测技术主要包括超声波检测、红外热像仪检测、X射线检测和磁粉检测等几种方法。
超声波检测是一种常用的无损检测方法,通过超声波在材料中的传播和反射来检测材料的缺陷。
利用超声波检测技术可以对材料内部的缺陷进行精确定位和尺寸测量,检测结果准确可靠。
红外热像仪检测是一种通过检测材料表面热分布来判断其内部缺陷的无损检测方法。
由于复合材料的热导率较低,当材料内部有缺陷时,热传导会受到阻碍,导致表面温度分布异常。
通过红外热像仪可以对表面温度进行实时监测,从而发现并评估材料的内部缺陷。
X射线检测是一种通过材料对X射线的吸收和散射来检测其内部缺陷的无损检测方法。
复合材料对X射线的吸收程度与其密度有关,而缺陷部位的密度通常会导致X射线的吸收程度发生改变。
通过测量X射线的吸收和散射情况,可以对材料内部的缺陷进行分析和评估。
磁粉检测是一种通过在材料表面涂覆磁粉,并利用磁场的作用来检测材料内部缺陷的无损检测方法。
当材料内部存在缺陷时,磁场会发生局部扭曲,使得涂覆在表面的磁粉形成磁粉痕迹。
通过观察和分析磁粉痕迹的形状和分布情况,可以得到材料内部缺陷的信息。
航空器复合材料无损检测技术的选择和评价应根据实际需求和材料特性进行。
各种方法都具有自己的特点和适用范围,可以互补使用,从而获得更准确和可靠的结果,确保航空器结构的完整性和安全性。
飞机复合材料结构损伤和检测维修方法分析
飞机复合材料结构损伤和检测维修方法分析摘要:随着经济的高速发展,我国民航制造行业已经进入自主研发阶段,航空制造水平持续提升。
在制造飞机的过程中,复合材料的应用极为广泛,应用比例也在不断扩大,这使得其维修工作也越来越重要。
基于此,本文简单讨论飞机复合材料结构常见损伤,深入探讨检测维修方法,具体涉及目视法、敲击法、注射法、涂层法等内容,希望研究内容能够给相关从业人员带来一定启发。
关键词:飞机;复合材料;损伤;检测维修引言:制造飞机所使用的复合材料,具有强度高和比刚度高等特点,能够在一定程度上减轻飞机整体的重量,还拥有破损安全性较高、抗腐蚀等优点。
复合材料在实际使用的过程当中,会出现各种各样的损伤,对其进行维修、检测非常重要,合理的检测维修不仅能够避免出现安全事故,还能满足企业发展需要。
1.飞机复合材料结构常见损伤1.1划伤复合材料结构当中划伤和凿伤是常见的损伤类型,属于线性损伤,需要工作人员对破损的长度和破损深度进行详细的检查,以此来进行有效区分。
其中划伤是因为材料和尖锐物体进行了直接接触,从而造成了一定长度和深度的线性损伤,而划伤相对于划伤来说则更加宽,也可能是相对更深程度的损伤。
1.2刻痕在复合材料结构当中刻痕属于小区域损伤,需要工作人员对损伤处进行仔细检查,从其是否穿透表层来判断是否属于刻痕损伤。
1.3分层分层和脱胶这两种情况相对来说比较相似,需要工作人员检查其复合材料的内部,确定出现损伤的位置来判断属于哪种损伤情况。
其中分层是复合材料的层合板结构当中,各个纤维层之间出现剥离破坏,而脱胶则是复合材料结构当中,蜂窝和纤维层之间出现剥离破坏。
1.4穿孔在损伤问题当中,凹坑和穿孔也是比较相似的损伤情况,需要工作人员对损伤的部位进行检查,确认破坏的深度和穿透复合材料的厚度来区分属于哪种破损情况。
1.5雷击在实际的应用当中,复合材料因受到雷击或者明火从而引起复合材料的烧蚀损伤,对这种损伤问题检查工作比较简单,只需要人工观察材料表面就可以找到损伤的位置和相应的问题。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术是指通过非破坏性的方法对航空器结构中的复合材料进
行检测和评估的一种技术。
复合材料是一种由不同材料混合而成的复合结构,具有轻质、
高强度等优点,广泛应用于航空器的制造中。
航空器复合材料无损检测技术是确保航空器结构完好和安全的重要手段,它能够及时
发现材料缺陷、裂纹、疲劳损伤等问题,对航空器的维修和保养提供有力的支持。
目前,航空器复合材料无损检测主要包括超声波检测、热红外检测、射线检测和光束
检测等技术。
超声波检测是一种常用的无损检测技术,通过探头将超声波引入待测材料中,根据超
声波在不同材料中的传播特性来检测材料的缺陷。
这种技术可以检测到复合材料中的裂纹、气泡、脱粘等问题,具有高灵敏度、高分辨率的优点。
射线检测是利用射线对材料进行透射、散射或吸收的现象来检测材料的缺陷。
这种技
术可以检测到复合材料中的裂纹、孔隙、杂质等问题,具有高灵敏度、高分辨率的优势。
航空器复合材料无损检测技术是确保航空器结构完好和安全的重要方法。
不同的无损
检测技术具有各自的特点和适用范围,应根据具体情况选择合适的技术进行检测和评估。
随着技术的进步和应用的扩大,航空器复合材料无损检测技术将会得到进一步的发展和完善。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价航空器复合材料无损检测技术的目的是寻找和识别结构中存在的各种缺陷,如裂纹、气泡、疏松等。
在复合材料结构中,无损检测技术具有重要意义,因为缺陷的存在可以对结构的性能产生显著的影响。
因此,对于复合材料结构的修复和维护,无损检测技术可以确保复合材料结构的安全和可靠性。
目前,航空器复合材料无损检测技术主要包括:超声波、X射线、红外热成像、毫米波雷达、激光,以及电子束成像等。
这些技术各有特点,可以分别应用于不同的复合材料结构并对其缺陷进行检测。
超声波检测是一种基于声波传播原理进行的无损检测技术。
它可以检测出复合材料结构中的缺陷,并能够确定其尺寸和位置。
超声波检测可以分为脉冲回波技术和相控阵技术两种。
脉冲回波技术适用于小型复合材料结构缺陷的检测,而相控阵技术则适用于大型结构的检测。
X射线检测是一种利用X射线穿透物体并被捕获的无损检测技术。
它可以检测出复合材料结构中的缺陷,并能够确定其深度和位置。
X射线检测在航空器复合材料结构的检测中,具有较高的检测灵敏度和位移分辨率,因此常常用于检测小型和深度较深的缺陷。
红外热成像是一种利用红外辐射的无损检测技术。
它可以检测出复合材料结构表面的热量分布,并能够确定表面缺陷的位置和大小。
由于红外辐射的灵敏度及其受外界环境影响较大,其检测结果可能会受到一定的偏差,因此需要结合其他无损检测技术进行综合分析。
毫米波雷达是一种运用毫米波电磁波的无损检测技术。
它可以依据毫米波的传输波长探测复合材料结构中深度较浅的缺陷,并且在复杂环境下还可以较好地工作。
毫米波雷达在航空器结构中的应用使用较广,但是其检测速度较慢,且对外界环境的干扰较大。
激光技术是一种基于光的无损检测技术。
它主要用于检测复合材料结构中的裂纹和其他细小缺陷。
激光技术检测中需要光学和光学成像的基础知识,因此其检测过程较为复杂。
电子束成像是一种基于电子束成像原理的无损检测技术。
它能够检测复合材料结构中的细小缺陷,如微裂纹、孔洞等,但是其检测速度较慢,且对环境的要求较高。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价随着航空工业的发展,越来越多的航空器开始采用复合材料作为主要材料。
在航空器制造过程中,因复合材料的特殊性质和结构,需要采用无损检测技术对其进行检测,以保证航空器的安全和可靠性。
本文将介绍航空器复合材料的无损检测技术及其评价。
I. 简介航空器的材料主要分为金属材料和复合材料两类,其中,随着航空器制造工艺的不断进步,复合材料得到越来越广泛的应用。
复合材料具有轻量、高强、耐腐蚀等优点,但由于其特殊的结构和性质,无法通过目视检查等传统方法进行全面有效的缺陷检测。
II. 无损检测技术无损检测技术是指在不破坏被检测物体完整性的情况下,通过检测物体内部、表面及周围环境等特定参数的变化进行缺陷检测的一种方法。
在航空器复合材料的无损检测中,常用的技术包括以下几种:1. 超声波检测超声波检测是利用超声波在材料中传播时遇到材料界面或缺陷等反射、折射的特性进行检测的一种方法。
在航空器复合材料中,超声波可以检测到内部的缺陷、层间剥离、材料厚度等。
2. 热红外检测热红外检测是利用热红外相机对被检测物体进行红外热像图获取,通过分析热图的热分布,检测出被检测物体内部的缺陷、温度变化等。
在航空器复合材料中,热红外检测可以检测到内部的蜂窝结构、层间剥离等。
3. 光学检测光学检测是通过观察航空器复合材料表面的裂缝、凹坑等视觉缺陷,判断复合材料的质量。
在航空器复合材料中,可以采用低放大倍率显微镜、全息术、激光扫描等方法进行光学检测。
III. 评价标准在航空器复合材料无损检测中,评价标准主要包括以下几个方面:1. 准确度检测结果的准确度是评价航空器复合材料无损检测技术的关键指标。
对于需要高精度检测的复合材料部件,要求检测结果精确、可靠。
2. 敏感度敏感度指无损检测技术在检测缺陷时的能力。
在航空器复合材料中,检测技术的敏感度要求较高,能够检测到最小的缺陷,以保证航空器的安全性。
3. 可靠性检测技术的可靠性是指技术应用中的稳定性和重复性。
复合材料损伤机制与评估方法
复合材料损伤机制与评估方法复合材料由于其优异的性能,在航空航天、汽车、船舶、体育用品等众多领域得到了广泛应用。
然而,与传统材料相比,复合材料的损伤机制更为复杂,这给其安全使用和可靠性评估带来了挑战。
深入理解复合材料的损伤机制,并建立有效的评估方法,对于保障复合材料结构的性能和安全性具有重要意义。
复合材料的损伤机制多种多样,主要包括以下几种类型。
首先是纤维断裂。
纤维作为复合材料中的主要承载组分,其断裂通常是由于过大的拉伸应力导致。
当纤维承受的应力超过其强度极限时,就会发生断裂。
纤维断裂会显著降低复合材料的承载能力。
其次是基体开裂。
基体材料在承受复杂的应力状态时,可能会产生裂纹。
这些裂纹可能沿着纤维与基体的界面扩展,也可能穿过基体本身。
基体开裂会影响应力在复合材料中的传递,进而影响整体性能。
界面脱粘也是常见的损伤形式。
纤维与基体之间的界面是应力传递的关键区域,如果界面结合强度不足,在受力时容易发生脱粘。
界面脱粘会削弱纤维和基体之间的协同作用,导致复合材料性能下降。
分层损伤则通常发生在层合复合材料中。
由于层间结合强度相对较弱,在受到冲击、弯曲等载荷时,容易在层间产生分离。
分层损伤会严重破坏复合材料的整体性和稳定性。
此外,还有疲劳损伤。
长期受到交变载荷作用的复合材料,会逐渐积累损伤,导致性能逐渐下降。
疲劳损伤往往难以通过肉眼直接观察,需要借助专门的检测手段进行评估。
针对复合材料的这些损伤机制,已经发展出了多种评估方法。
无损检测技术是常用的手段之一。
其中,超声检测是应用较为广泛的一种方法。
通过向复合材料中发射超声波,并接收反射波,可以检测出内部的缺陷和损伤,如分层、孔隙、裂纹等。
此外,X 射线检测也能够有效地检测出复合材料中的纤维断裂、基体开裂等损伤。
力学性能测试也是评估复合材料损伤的重要方法。
通过拉伸、压缩、弯曲等试验,可以获得复合材料的强度、模量等力学性能参数。
比较损伤前后的力学性能变化,可以评估损伤的程度和对结构性能的影响。
飞机复合材料结构损伤与检测—复合材料结构损伤的评估
3 不可修理损伤
不可修理损伤指损伤导致结构承载能力低于设计极限承载能力 之下,不可以通过加强修理恢复其原始设计承载能力,或者加强 修理成本高于换件修理的损伤。
波音飞机公司规定:
缺陷或损伤的范围大于制件面积的15%时报废 峰窝结构分层大于50mm,开胶大于75mm报废不可修 层压板分层大于75mm时报废不可修
允许损伤界定
一、允许损伤界定
发生损伤后,结构件承载能力不低于设计极限承载能力
➢ 使用载荷(operating load /flight load) ➢ 限制载荷(limit load) ➢ 极限载荷(ultimate load)
使用载荷(flight load)—飞机结构在正常情况下承受的载荷
允许损伤
“允许损伤”并非意味着损伤不用修理。例如:某些划伤、擦伤深度 没有超过允许损伤极限,但是仍需要采取打磨修理去除;构件表面漆层 等保护层脱落也需要根据结构修理手册指损伤导致结构承载能力低于设计极限承载能力之下、但是 可以通过加强修理恢复其原始设计承载能力的损伤。
限制载荷( limit load)—飞机使用寿命中可能会出现的最高载荷。 飞机结构应该能够承受限制载荷而不会产生永久变形。
极限载荷—限制载荷乘以一定安全系数等于极限载荷。 在极限载荷 作用下,不能发生结构件纯拉伸、纯剪切以及挤压失效等静强度破坏
1 允许损伤
不影响结构完整性或者降低部件功能、在一定时间期限范围内不 需要加强修或者换件修理的轻微损伤。
【实用】飞机复合材料损伤评估概述PPT文档
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Composite Aircraft Structure
区域规定的方法进行修理。 ➢ 如果一个损伤区域横跨两个不同的结构区域,也要按要求较高的结构区域规
定的方法进行修理; ➢ 两个相邻修理区域的铺层不能重叠,如没有特别注明,务必满足间隙 ≥ 5mm 。
《Composite Aircraft Structure》
2.损伤评估内容
《Composite Aircraft Structure》
➢ 面积(Dimensions/Area)
➢ 位置(Location)
《Composite Aircraft Structure》
2.损伤评估内容
最小检测区域原则
➢ 检测蒙皮(层合板)以及蜂窝夹芯结构面 板上的损伤时,要在以可见损伤的最长 轴单边至少扩大 100mm 的圆形区域进 行检测,该检测区域称为最小检测区域。
飞机复合材料结构损伤评估
The Damage Evaluation of Composite Structure
Composite Aircraft Structure
1.损伤评估流程
Boeing787
《Composite Aircraft Structure》
2.损伤评估内容 位置(Location)
飞机复合材料结构损伤评估
如果两个及两个以的上正损伤常靠得操很纵近,;则将它们视为一个整体损伤;
如果两个及两个以上损伤靠得很近,则将它们视为一个整体损伤;
检域测称蒙 为皮最(小层检合➢测板区次)以域及要。蜂部窝夹件芯结:构指面板如上的果损该伤时部,要件在遭以可受见损严伤重的最损长轴伤单而边至失少扩效大则100不mm会的圆干形扰区域飞进行机检的测,正该检测区
浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法
浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法随着复合材料在飞机上的应用增长,其损伤检测及评估的作用至关重要。
文章介绍了飞机复合材料结构的损伤类型,分析了常用的飞机复合材料检测技术的特点及适用范围,最后介绍飞机复合材料的损伤评估方法。
标签:复合材料结构;损伤;无损检测;损伤评估引言复合材料由于其高比强度和比刚度、良好的抗腐蚀和抗疲劳性能,在航空制造领域中应用越来越多。
飞机复合材料是一种复杂的多相体系,并且结构及材料成形同时完成,成型过程中各种不确定的影响因素都难以避免会使结构产生缺陷。
飞机在使用过程中,复合材料结构会受到载荷的作用、人为因素和自然环境条件的影响而导致各类的损伤产生。
无论制造缺陷还是使用损伤都会严重威胁飞机复合材料结构的安全使用。
了解复合材料结构件损伤的类型及其检测和评估方法,对于保障飞机安全高效运行是十分重要的。
1 飞机复合材料结构损伤类型飞机的复合材料构件从制造到服役使用过程都可能会产生各种缺陷和损伤。
复合材料制造过程中缺陷的典型原因包含原材料缺陷、固化过程没控制好、铺层错误、混入杂质,脱模方法错误等。
缺陷主要有气孔、分层、层间断裂、界面分离、夹杂物、固化不佳、钻孔损伤等。
在飞机使用过程中,伴随着意外损伤和环境损伤的产生,例如不当操作、疲劳、外来物、撞击,沙石、冰雹和雷击、腐蚀等都是产生损伤的原因。
损伤形式包括裂纹、划伤、烧伤、凹坑、分层、穿透损伤、腐蚀坑、表面氧化、夹层结构脱粘等等。
按照飞机复合材料结构损伤的严重程度,可将其分为允许、可修理和不可修理三种损伤。
可允许损伤是指不影响结构性能或完整性的轻微损伤,界定结构件可允许损伤的范围和标准(例如具体的尺寸和条件等)应由相应机型的结构修理手册中给出。
对可允许损伤,应根据具体情况确定是否修理。
如果允许损伤有扩展的可能性导致结构的剩余强度下降并引起设计寿命的下降,应当在要求的时限内完成修复。
通常对可允许损伤做简单的修理,以防损伤进一步扩展。
航空器复合材料无损检测技术及评价
航空器复合材料无损检测技术及评价【摘要】航空器复合材料无损检测技术是航空安全领域的重要课题。
本文首先介绍了航空器复合材料在航空器上的应用,以及无损检测技术的发展历程。
接着详细介绍了常见的航空器复合材料无损检测技术,包括超声波检测、热成像技术等。
然后探讨了航空器复合材料无损检测技术在实际应用中的重要性和应用情况。
最后讨论了评价方法和标准,为航空器复合材料无损检测技术提供了一个衡量的标准。
未来,随着技术的不断发展,航空器复合材料无损检测技术将会得到进一步的完善和提升。
航空器复合材料无损检测技术的发展势头良好,为航空安全保驾护航。
【关键词】航空器、复合材料、无损检测技术、应用、评价、发展历程、方法、标准、未来发展、总结。
1. 引言1.1 背景介绍航空器复合材料无损检测技术是航空工程领域的重要研究内容,随着航空业的不断发展和航空器结构材料的不断更新换代,航空器复合材料的应用越来越广泛。
复合材料具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空器的结构中,如机身、机翼、尾翼等部件。
由于复合材料的特性复杂,其内部可能存在各种缺陷,如裂纹、气泡、夹层等,这些缺陷可能会影响航空器的安全性和可靠性。
为了确保航空器的飞行安全,必须对航空器复合材料进行定期的无损检测。
无损检测技术是一种通过对被测对象进行检测而不破坏其完整性的技术手段,可以及时发现并评估复合材料中的缺陷,确保航空器的结构完整性和安全性。
随着科技的不断进步,航空器复合材料无损检测技术也在不断发展和完善,为航空工程提供了更加可靠和有效的检测手段。
1.2 研究目的本文旨在探讨航空器复合材料无损检测技术的发展现状与应用,分析其在航空器领域中的重要性和作用。
具体研究目的包括:深入了解复合材料在航空器上的应用情况,探讨无损检测技术的发展历程和现状,总结常见的航空器复合材料无损检测技术并评价其优缺点,探讨航空器复合材料无损检测技术的应用领域和价值,以及分析评价方法和标准,为进一步推动航空器复合材料无损检测技术的研究与发展提供参考和指导。
飞机复合材料的先进无损检测技术
飞机复合材料的先进无损检测技术
飞机复合材料是现代飞机制造中的重要材料之一。
与传统的金属材料相比,复合材料
具有重量轻、强度高、防腐性好等优点,被广泛应用于飞机的结构部件中。
由于其特殊的
结构和制造工艺,复合材料的损伤难以观察和评估,因此需要使用先进无损检测技术进行
检测。
本文将介绍几种常用的飞机复合材料无损检测技术。
首先是红外热成像技术。
红外热成像技术利用物体辐射出的红外辐射来检测材料的表
面温度分布,从而判断材料的缺陷情况。
在飞机复合材料中,由于复合材料的热导率较低,材料表面的温度分布会受到损伤的影响,因此可以通过红外热成像技术来检测材料的损伤
情况。
其次是超声波检测技术。
超声波检测技术是一种通过超声波的传播和反射来检测材料
内部缺陷的方法。
在飞机复合材料中,超声波可以穿透材料进行传播,当遇到材料内部的
缺陷时,超声波会发生反射或折射。
通过检测超声波的反射信号,可以判断材料的内部缺
陷情况。
最后是激光散斑光学法。
激光散斑光学法是一种通过检测光束在材料表面散射的光斑
图像,来判断材料的表面缺陷情况的方法。
在飞机复合材料中,由于材料表面的几何结构
和损伤会对光束的散射光斑产生影响,因此可以通过检测散斑光斑图像来判断材料的表面
缺陷情况。
飞机复合材料的先进无损检测技术包括红外热成像技术、超声波检测技术、X射线检
测技术和激光散斑光学法等。
这些技术可以有效地检测飞机复合材料的损伤情况,为飞机
维修和维护提供有力的支持。
航空结构件的损伤检测和寿命评估研究
航空结构件的损伤检测和寿命评估研究随着现代航空工业的不断发展,航空结构件的损伤检测和寿命评估研究也越来越受到重视。
本文将从材料的损伤机理、非破坏检测技术、寿命评估方法等多个角度来探讨航空结构件的损伤检测和寿命评估研究。
一、材料的损伤机理在设计飞机的过程中,需要考虑到飞机结构在使用过程中所承受的载荷和强度。
航空结构件需要具有高强度、轻量化、低疲劳性能等特点,因此材料的损伤机理成为了关键。
钛合金、铝合金等轻质高强材料可以满足这一需求,但在使用过程中也面临着很多问题。
材料的损伤机理主要分为静载荷损伤和疲劳损伤两种。
其中静载荷损伤通常是由于材料受到过大冲击或载荷而导致的,例如冲击载荷、热载荷等。
而疲劳损伤则是由于材料在反复的循环载荷下逐渐发生的,其损伤过程具有隐蔽性,且不易察觉。
二、非破坏检测技术非破坏检测技术是一种可以在不破坏被检测物的情况下对材料损伤程度进行评估的技术手段。
现代航空工业中,常用的非破坏检测技术有:X射线成像技术、超声波探伤技术、电磁探伤技术、涡流探伤技术、红外热像技术等。
这些技术具有操作方便、检测效率高、安全可靠等优点,能够有效检测到航空结构件中的损伤情况。
其中,X射线成像技术主要用于检测航空结构件中的松动、裂纹、脆损、变形等损伤情况。
超声波探伤技术则是通过超声波在材料中传播的声波反射和散射来检测航空结构件中的缺陷、内部裂纹、非金属夹杂等。
电磁探伤技术和涡流探伤技术则可以检测到航空结构件中的表面和近表面的缺陷和裂纹,其缺点主要是对材料的导电性要求较高。
而红外热像技术则主要用于检测航空结构件中的热点和热源,以便及时发现问题并进行处理。
三、寿命评估方法航空结构件的寿命评估是为了了解航空结构件的使用寿命和维修周期,为减少航空事故提供重要参考。
航空结构件的寿命评估主要分为两类:一是基于振动信号的方法;二是基于损伤演化的方法。
基于振动信号的寿命评估方法主要是通过处理结构的振动信号,研究结构的动态特性,分析材料的疲劳破坏机理,以及飞机在不同环境下的工作状态来预测结构的寿命。
复合材料的损伤检测与评估方法
复合材料的损伤检测与评估方法在现代工程领域,复合材料因其优异的性能而被广泛应用。
然而,在使用过程中,复合材料可能会受到各种损伤,这就需要有效的检测与评估方法来确保其安全性和可靠性。
复合材料损伤的类型多种多样,常见的有分层、纤维断裂、基体开裂等。
这些损伤可能由制造缺陷、外力冲击、疲劳载荷、环境因素等引起。
损伤的存在会削弱复合材料的性能,严重时甚至会导致结构失效,因此及时准确地检测和评估损伤至关重要。
目前,常用的复合材料损伤检测方法可以分为无损检测和有损检测两大类。
无损检测方法具有不破坏材料结构、可重复检测等优点,在实际应用中较为广泛。
其中,超声检测是一种常见的无损检测技术。
它利用超声波在材料中的传播特性来检测损伤。
当超声波遇到损伤部位时,会发生反射、折射和散射等现象,通过接收和分析这些信号,可以判断损伤的位置、大小和形状。
另一种常用的无损检测方法是 X 射线检测。
X 射线能够穿透复合材料,通过检测射线的衰减和散射情况,可以获得材料内部的结构信息,从而发现损伤。
此外,还有涡流检测、红外热成像检测等方法。
涡流检测适用于检测导电复合材料中的表面和近表面缺陷;红外热成像检测则通过检测材料表面的温度分布来识别损伤。
有损检测方法虽然会对材料造成一定的破坏,但能够提供更详细、准确的损伤信息。
例如,金相分析是将材料制成试样,经过研磨、抛光和腐蚀等处理后,在显微镜下观察其微观结构,从而确定损伤的类型和程度。
切片分析则是将材料切成薄片,进行观察和分析。
在评估复合材料的损伤程度时,需要综合考虑多种因素。
首先是损伤的尺寸和形状。
较大的损伤往往意味着更严重的性能下降。
其次是损伤的位置。
在关键部位的损伤可能对结构的整体性能产生更大的影响。
此外,还需要考虑损伤的类型和数量。
为了更准确地评估损伤,通常会采用多种检测方法相结合的方式。
例如,先使用无损检测方法进行初步筛查,发现疑似损伤区域后,再通过有损检测方法进行详细分析。
同时,借助计算机模拟技术也是一种有效的手段。
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浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法随着复合材料在飞机上的应用增长,其损伤检测及评估的作用至关重要。
文章介绍了飞机复合材料结构的损伤类型,分析了常用的飞机复合材料检测技术的特点及适用范围,最后介绍飞机复合材料的损伤评估方法。
标签:复合材料结构;损伤;无损检测;损伤评估引言复合材料由于其高比强度和比刚度、良好的抗腐蚀和抗疲劳性能,在航空制造领域中应用越来越多。
飞机复合材料是一种复杂的多相体系,并且结构及材料成形同时完成,成型过程中各种不确定的影响因素都难以避免会使结构产生缺陷。
飞机在使用过程中,复合材料结构会受到载荷的作用、人为因素和自然环境条件的影响而导致各类的损伤产生。
无论制造缺陷还是使用损伤都会严重威胁飞机复合材料结构的安全使用。
了解复合材料结构件损伤的类型及其检测和评估方法,对于保障飞机安全高效运行是十分重要的。
1 飞机复合材料结构损伤类型飞机的复合材料构件从制造到服役使用过程都可能会产生各种缺陷和损伤。
复合材料制造过程中缺陷的典型原因包含原材料缺陷、固化过程没控制好、铺层错误、混入杂质,脱模方法错误等。
缺陷主要有气孔、分层、层间断裂、界面分离、夹杂物、固化不佳、钻孔损伤等。
在飞机使用过程中,伴随着意外损伤和环境损伤的产生,例如不当操作、疲劳、外来物、撞击,沙石、冰雹和雷击、腐蚀等都是产生损伤的原因。
损伤形式包括裂纹、划伤、烧伤、凹坑、分层、穿透损伤、腐蚀坑、表面氧化、夹层结构脱粘等等。
按照飞机复合材料结构损伤的严重程度,可将其分为允许、可修理和不可修理三种损伤。
可允许损伤是指不影响结构性能或完整性的轻微损伤,界定结构件可允许损伤的范围和标准(例如具体的尺寸和条件等)应由相应机型的结构修理手册中给出。
对可允许损伤,应根据具体情况确定是否修理。
如果允许损伤有扩展的可能性导致结构的剩余强度下降并引起设计寿命的下降,应当在要求的时限内完成修复。
通常对可允许损伤做简单的修理,以防损伤进一步扩展。
可修理损伤是指损伤的严重程度超过了许可损伤的范围,致使结构的强度、刚度等性能下降而加强的损伤。
不可修理损伤是指超出可修理范围极限的损伤,对此只能更换损失的原复合材料构件。
2 飞机复合材料结构损伤检测方法通过适当方法对飞机复合材料结构进行检测是发现缺陷和损伤的重要技术手段。
现在针对飞机复合材料结构损伤检测的有效且常用的方式主要有目视检测、敲击、超声波、X射线、涡流、红外线成像检测等,下面简单介绍其基本原理和适用范围。
2.1 目视检测目视检查是复合材料结构完整性检查的常用检查方法。
所有复合材料部件在进行无损检测之前,凡是能够目视检查到的部位,都必须进行目视检查。
这一方法既不包括在无损检测范围内,也不属于破坏性检查,但它是复合材料结构维修工作中实际应用的重要检查方法。
在目视检查时,因环境条件和检查条件的不同,视线可达性和视力局限性以及要达到的检查目的不同,往往需要借助照明光源、放大镜和内窥镜等简单的辅助工具。
目视检查能发现构件常见的冲击、凹痕、裂纹、外沿分层和脱胶、烧蚀等损伤。
2.2 敲击检测敲击检测是基于声学原理,用一小锤、硬币等轻轻敲击被检测复合材料结构,根据声音的变化确定损伤部位。
这种方法对于检查脱胶和分层损伤是最简单和最通用的方法。
当用一枚硬币或其他小的金属件轻轻敲打没有脱胶的夹芯结构时,将会听到清脆的金属铃声。
如果出现脱胶,将会听到钝的重击声。
敲击的速率应当足够快,以便产生足够的声响并用耳朵来辨别任何的声调差异。
敲击法可检出分层、脱粘等损伤;最适合夹层结构中脱粘损伤。
最常见的检测工具是根据被检测结构制作的敲击小锤,敲击锤可以是由有机玻璃、木质、钢、铜等制成。
智能敲击检测是基于普通敲击法基础上结合声振检测原理,利用数字敲击锤敲击使待检结构产生的机械振动来判断构件的强度和缺陷等的新型敲击检测方法,适用于蜂窝结构检测。
敲击有可能把结构内部原件变化所产生的声调改变误认为缺陷。
此外,这种方法不适于噪声较大的环境,应当在尽可能安静的地方,由熟悉零件内部结构的人员进行检测。
在检查薄壁时,应避免工作表面产生小的凹坑。
图1 敲击检测实例2.3 超声检测超声检测技术是通过对超声波与被检件的相互作用后的反射或衰减进行分析,从而根据回波或透过波的差异判断损伤情况的一种检测方法。
用于复合材料结构损伤检测的超声波频率一般在1~10MHz范围,常用频率为5MHz。
该检测方法技术已较为成熟,具有强穿透力、灵敏度高、方便安全等特点,检测设备轻便且成本低,尤其是便携式超声波检测仪,在外场维修检测中使用十分方便。
超声波检测技术目前是复合材料检测中使用最广泛的一种方法,适用于结构的分层、脱胶、层间疏松、胶接气孔和疏松、孔隙含量等损伤或缺陷的检测。
用于复合材料结构的超声波检测法主要有两种:超声脉冲反射法和超声穿透法。
超声脉冲反射法通过超声波探头发射脉冲波到被测构件内,然后根据反射波的情况来确定构件损伤或缺陷。
超声穿透法是依据脉冲波或连续波穿透构件之后的能量变化来判断损伤或缺陷。
穿透法常采用两个探头,一个用作发射,另一个用作接收,分别放置在被测构件的两侧进行检测,如图2所示。
图2 超声穿透检测2.4 X射线检测X射线是一种能量高、波长短、穿透力强的电磁波,当穿过某种物体时会由于其被吸收或散射而衰减导致强度下降。
复合材料结构中存在的孔穴、裂纹、疏松等缺陷或者和夹杂物部分对X光的吸收程度都与完好结构部分不同。
通过感光胶片对穿过构件的X射线显影并检验之后便可以判断结构中是否存在缺陷。
除了上述缺陷外,采用此方法还可检测复合材料构件中的横向裂纹。
图3 射线检测原理示意图2.5 涡流检测涡流检测的基本原理是电磁感应,可用于检测导电材料的缺陷或损伤,检测灵明度高。
因此,采用涡流检测法只能检测導电的树脂基复合材料的纤维断裂损伤。
涡流检测能发现复合材料表面的损伤和近表面的内部损伤,尤为对断裂损伤敏感,其最大优点是在位检测方便。
涡流检测分为高频涡流检测和低频涡流检测。
高频涡流用于检测复合材料构件表面或近表面的纤维断裂与裂纹;低频涡流用于检测复合材料表面以下部分的裂纹。
图4所示为涡流检测原理。
涡流检测除检测损伤外,还可用于检测复合材料夹芯结构的厚度,例如,采用涡流检测仪和探头用于检测机头雷达罩的厚度,检测误差在±0.005in以内。
图4 涡流检测原理2.6 红外线成像红外线成像是基于物体的热辐射特性,利用被检构件的不连续性的缺陷对热传导性能的影响使构件表面的红外辐射能力发生变化,通过红外照相将这种变化转化为可见的温度图像,从而判断构件缺陷或者损伤的一种非接触式检测方法。
它具有检测灵敏度高、检测效率高、检测结果显示直观等特点,可用于复合材料结构的脱胶、撞击损伤和积水的检测。
其它检测方法还有激光全息检测、着色渗透、微波检测等等。
飞机上不同类型结构、损伤的检测所采用的方法是不同的。
上述检测方法各有优缺点,并且相互之间往往不能完全替代,应当依据结构损伤的具体情况和检测需求选择合适的一种或者多张方法,从而准确、完整地检测构件的缺陷和损伤。
另外,实际操作过程中还需要考虑资金成本、安全、实施的环境和工序等问题。
3 飞机复合材料结构损伤评估飞机复合材料构件的损伤评估是维修过程中重要的一个环节。
如果飞机复合材料结构检测出了损伤,就需要对其损伤进行评估,并据此选择修理方法和制订修理方案。
损伤评估主要从结构(件)的重要程度、损伤的位置、损伤类型、损伤程度等方面综合考虑。
结构的重要程度可由其重要性確定,飞机复合材料结构包含关键部件、主要部件和次要部件。
受损而失效会导致飞机发生危险甚至失事的部件为关键部件;主要部件受损而失效则会严重影响飞行正常操纵;次要部件则是指自身受损失效对飞机正常工作不产生干扰也不会发生人机安全问题的部件。
修理关键部件时,应十分小心谨慎,严格按照结构修理手册和工卡实施修理工作。
损伤的程度包括损伤面积的大小、深浅和数量。
采用相应的检测方法对复合材料部件的损伤区域实施彻底地检测,可以确定损伤的程度。
损伤检测时应以可见损伤的最长轴单边为中心的半径100mm内的圆形区域进行检测,如图5所示。
损伤类型根据产生原因和检测结果界定。
一个复合材料结构件有时会出现几个相同或者不同性质的损伤。
对相邻的损伤可按下面的原则来处理:如果两个及两个以上损伤靠得很近,则将它们视为一个整体损伤;具体的损伤距离x值在结构修理手册相关章节中给出,如图6所示;对于分处不同结构区域和跨结构区域的同一种损伤,都应按照标准更高的结构修理方法修理;相邻区域的维修铺层不可重叠,一般都要求满足间隙≥5mm。
图5 最小检查区域图6损伤之间的距离4 结束语伴随复合材料在飞机上的应用范围和重要性的增加,对其损伤的检测和评估要求也相应提高。
通过合适的方法对飞机复合材料损伤检测并按照相关进行准确的损伤评估,是制定具体维修方案和维修实施的前提和基础,是保证飞行安全的重要技术手段。
参考文献[1]杜龙,万建平.复合材料损伤及结构修理技术[J].教练机,2012(4):60-68.[2]周圣林,董一平.飞机复合材料的NDT方法研究[J].飞机设计,2007(12):43-46.[3]田秀云,杜洪增.复合材料结构及维修[M].北京:中国民航出版社,1996.[4]谢小荣,杨小林.飞机损伤检测[M].北京:航空工业出版社,2006.[5]侯胜利,姚武文,等.飞机复合材料损伤无损检测方法及其选择[J].机电产品开发与创新,2013(7):112-113.。