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航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测

李小丽, 陈新波, 王正, 王泽帅, 宋凯

李小丽, 陈新波, 王正, 王泽帅, 宋凯. 航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测[J]. 无损检测, 2024, 46(3): 44-48. DOI: 10.11973/wsjc202403010
引用本文: 李小丽, 陈新波, 王正, 王泽帅, 宋凯. 航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测[J]. 无损检测, 2024, 46(3): 44-48. DOI: 10.11973/wsjc202403010
LI Xiaoli, CHEN Xinbo, WANG Zheng, WANG Zeshuai, SONG Kai. The far-field eddy current detection of inner layer crack of aviation multilayer riveted structures[J]. Nondestructive Testing, 2024, 46(3): 44-48. DOI: 10.11973/wsjc202403010
Citation: LI Xiaoli, CHEN Xinbo, WANG Zheng, WANG Zeshuai, SONG Kai. The far-field eddy current detection of inner layer crack of aviation multilayer riveted structures[J]. Nondestructive Testing, 2024, 46(3): 44-48. DOI: 10.11973/wsjc202403010

航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测

详细信息
    作者简介:

    李小丽(1982-),女,副教授,硕士,主要从事飞机无损检测教学与科研工作

    通讯作者:

    陈新波(1975-),男,副教授,硕士,主要从事飞机结构状态监控与分析,13805325801@163.com

  • 中图分类号: TG115.28

The far-field eddy current detection of inner layer crack of aviation multilayer riveted structures

  • 摘要:

    多层铆接结构是飞机机身蒙皮与型材的主要结构。由于周期性载荷作用,其内部型材等承力部位易产生疲劳裂纹,该位置隐蔽性强,采用目视或常规无损检测技术难以检测出这些缺陷。而远场涡流检测技术可检测埋藏深度大的缺陷,采用该技术对飞机多层铆接结构的内层裂纹进行检测。结果表明:选择合适的检测频率时,检测信号阻抗的幅值与裂纹深度、检测信号阻抗的相位角与裂纹埋藏深度均呈良好的线性关系,对于确定的被检材料和检测传感器,得出的拟合公式可为裂纹损伤的定位、定量检测提供理论参考依据,从而获得裂纹的准确信息,实现裂纹损伤的准确定位和定量检测。

    Abstract:

    The multilayer riveted structure is the main structure of aircraft fuselage skin and profiles. Due to periodic loading, fatigue cracks are prone to occur in load-bearing parts such as internal profiles, which are highly concealed and difficult to detect using visual and conventional nondestructive testing techniques. The far-field eddy current detection technology can detect defects with a large burial depth, so it was applied to the inner layer crack detection of aircraft multilayer riveted structures. The results indicated that the amplitude of the detection signal impedance had a good linear relationship with the crack depth, and the phase angle of the detection signal impedance had a good linear relationship with the crack burial depth by selecting an appropriate detection frequency. For the determined tested material and detection sensor, the fitting formula obtained can provide a theoretical reference for the localization and quantitative detection of crack damage, thus obtaining accurate information of cracks and achieving accurate localization and quantitative detection of crack damage.

  • 图  1   某型飞机机身多层铆接结构

    图  2   多层平板结构远场涡流检测原理示意

    图  3   远场涡流特征曲线

    图  4   多层结构内层裂纹检测试块外观

    图  5   不同检测频率下信号幅值与裂纹深度关系曲线

    图  6   检测频率为800 Hz时,不同深度裂纹的涡流检测信号阻抗平面图

    图  7   裂纹深度-幅值拟合曲线

    图  8   检测频率为800 Hz时,0.6 mm深人工裂纹在不同埋深下的检测信号

    图  9   0.6 mm深人工裂纹缺陷埋深与检测信号的关系曲线(检测频率为800 Hz)

    Table  1   不同检测频率下,各深度裂纹处的信号幅值

    裂纹深度/mm检测频率/Hz
    2006008001 0001 200
    0.2262.6262.6332.7359.5331.2
    0.4326.9862.9925.71 063.91 003.9
    0.6437.51 720.51 732.91 463.51 178.4
    0.8335.32 055.52 578.42 234.12 196.3
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    Table  2   检测频率为800 Hz时,0.6 mm深人工裂纹在不同埋深下的信号幅值与相位角

    缺陷埋深/mm信号幅值/mV信号相位角/(°)
    2.02 437.6125.7
    4.01 235.686.6
    6.0847.344.2
    下载: 导出CSV
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图(9)  /  表(2)
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-17
  • 刊出日期:  2024-03-09

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