蜂窝夹芯结构的无损检测技术

2 机械阻抗法

机械阻抗法也叫声阻法，它是通过测量结构件被测点振动力阻抗的变化来确定是否有异常结构的存在。机械阻抗法使用单个尖端的双晶探头。驱动晶片发出可听见的声波进入试件。圆锥体底部接收晶片的负载受到试件刚度的影响，从粘接良好的区域到脱粘区域，负载由高到低变化，接收晶片的负载将影响信号的波幅及相位，见图8（a）。缺陷区域的刚度取决与脱粘的尺寸和厚度。该模式下，无需耦合剂，接触面积小，尤其适用于不规则的或弯曲的表面。检测中当探头位于正常结构区时，漂点位于屏幕十字交叉线的中心；而当探头处于脱粘缺陷区时，漂点飞离十字交叉线的中心，越过圆形闸门，见图8（b）、图8（c）。

3 敲击检测法

3.1 常规轻质量物体敲击检测

该方法一般使用小锤、螺丝刀把手或硬币等质量较轻的物体，对被检测对象进行逐点敲击检测。其主要原理是当试件中存在缺陷时，人耳所听到的由敲击产生的声音会比较沉闷，否则声音清脆。该敲击检测方法是胶接结构和复合材料结构检测中常用的一种检测方法，可有效检测蜂窝材料内部的脱粘、蒙皮的分层[3]。

3.2 敲击检测仪敲击检测

电子敲击检测仪通过比较敲击探头与被检件表面的撞击持续时间来判断被检件的粘接质量好坏。所谓撞击持续时间是指当敲击头敲击在被检件上，记录起始时间，敲击头弹起脱离表面，记录结束时间，这一过程为敲击头工作的撞击持续时间。

根据能量转换关系，敲击在无损伤区的撞击持续时间比有损伤区的撞击持续时间短。在实际工作时探头敲击试件良好部位的撞击持续时间作为标准参考值T0，敲击被检结构其它部位的撞击持续时间记为T，将比值R=（T -T 0）/T0×100%作为判断被检部位脱粘程度的依据, 最终仪器通过一串发光二级管和声音同时进行声光报警来表征材料的脱粘程度。

4 红外检测法

红外热成像检测技术就是根据红外辐射原理，利用红外热像仪扫描记录被测物体的表面红外辐射（热辐射）情况，并根据测得的被测物体表面热图，通过分析进而来判别结构内部是否有损伤的一种先进的无损检测技术。

红外热成像检测技术在实施过程中有多种形式，按照其有无激励可分为被动热成像和主动热成像两种形式。航空结构领域检测所采用的一般为主动热成像方式，即检测时需对被测对象外加激励（热激励、声激励、振动激励等）。对蜂窝夹芯材料，在反射式主动热成像方式下，调制激励锁相热成像所得到的检测结果较为令人满意[4]。

5 射线检测法

当射线穿过被检测件时会发生衰减，衰减程度除了和射线本身的能量有关，还与被检物体的性质、厚度、密度有关。如果被检件在透照方向存在一定的厚度差，那么透射射线强度就会产生一定的差异，将散射比控制在一定范围内，这种差异便会在胶片上体现出来。X射线垂直蒙皮方向透照被检件，可以有效地检出蜂窝芯内部积水、蜂窝节点开裂，蜂窝芯缺损等缺陷。

常规射线照相技术需要实时现场操作，耗费大量胶片，暗室处理耗费大量时间，计算机射线照相技术（CR）及数字化实时成像技术（DR）已经很好地解决了上述问题，且分辨率甚至优于常规射线照相技术。

各种检测方法比对分析

蜂窝夹芯结构无损检测方法的比较见表1。

结束语

本文所提到的几种无损检测方法均适用于蜂窝结构的检测。每种方法各具自身的优缺点。在实际检测中，考虑到检测条件的限制和检测要求的不同，为达到理想的检测效果，可选择最优方法或综合多种不同的检测手段进行检测。

参 考 文 献
[1] 陈绍杰.复合材料技术发展及其对我国航空工业的挑战.高科技纤维与应用，2010,35(1):1-7.
[2] 冯占英.蜂窝结构的超声和声无损检测技术.无损探伤，2007, 31(6):1-4.
[3] 雷洪.复合材料与胶接结构综合检测仪的研制.第十二届全国无损检测新技术交流会论文集,2011:56-66.
[4] 詹绍正.红外热成像检测技术在复合材料蜂窝夹芯结构上的应用研究.结构强度研究，2009(4):32-36.(end)