Page 112 - 无损检测2023年第六期

曲亚林, 等:

基于多频率超声综合比对法的三维编织复合材料检测

看出 C区全部位于 B区内部, 面积小于 B区。
3.4 检测结果分析
相对来说, 超声波频率高时, 对小缺陷有明显响
应, 可以对材料的内部孔隙做精细检查; 检测频率低
时, 能量衰减小, 声波相对容易绕过小缺陷而穿透整
个试样。对于该试样, 同一区域在不同检测频率下
的检测结果可能存在明显差异, 高频率超声波入射
到缺陷界面时大部分能量被反射, 无法到达试样底
部; 低频率超声波更容易透过缺陷, 得到试样底面反
射回波。综合三种频率下的检测结果, 可以得出结
图8 2.25MHz频率下试样异常区域标识示意

论: 孔隙分布的严重程度 C区>B区>A 区。
全覆盖扫查后, 对超声回波异常区域用记号笔标识,
异常区域标识如图10所示, 其中网格线阴影部分为 4 结语
孔 隙聚集区, 此部分区域编号为 C 区。 从图中可以
三维编织复合材料内部的主要缺陷类型为树脂
未浸润, 即材料内部的孔隙缺陷, 笔者采用超声纵波
垂直入射法时复合材料内部缺陷进行检测, 并综合
对比多种不同频率超声波的检测结果。试验结果表
明, 超声法虽然无法对材料内部的孔隙分布进行定

量检测, 但可以对不同区域孔隙分布情况进行判断。
参考文献:

[ 1 ] 张迪, 郑锡涛, 孙颖, 等. 三维编织与层合复合材料力
学性能对比试验[ J ] . 航空材料学报, 2015 , 35 ( 3 ): 89-
96.
[ 2 ] 王一博, 刘振国, 胡龙, 等. 三维编织复合材料研究现
状及在航空航天中应用[ J ] . 航空制造技术, 2017 , 60
( 19 ): 78-85.
[ 3 ] 万振凯, 李鹏, 贾敏瑞, 等. 大尺寸三维编织复合材料
结构损伤指数特征[ J ] . 纺织学报, 2018 , 39 ( 9 ): 65-
70.
[ 4 ] 李苏红, 刘丽芳, 阎建华, 等. 三维编织结构参数对复
图9 1MHz频率下三维编织复合材料超声信号典型波形 合材料拉伸性能的影响[ J ] . 玻璃钢 / 复合材料, 2014

( 7 ): 69-73.
[ 5 ] 梅启林, 冀运东, 陈小成, 等. 复合材料液体模塑成型
工艺与装备进展[ J ] . 玻璃钢 / 复合材料, 2014 ( 9 ): 52-
62.
[ 6 ] 郑锡涛, 屈天骄. 三维编织复合材料制造技术及力学
性能研究进展[ J ] . 航空制造技术, 2011 , 54 ( 20 ): 40-
44.
[ 7 ] 何先成, 刘刚, 包建文. 预浸料在 RTM 工艺中的应用
研究[ J ] . 玻璃钢 / 复合材料, 2015 ( 4 ): 71-75 , 34.
[ 8 ] 徐焜, 钱小妹. 随机孔隙缺陷对 3D 编织复合材料力
学性能的影响研究[ J ] . 固体力学学报, 2013 , 34 ( 4 ):

图10 1MHz频率下试样异常区域标识示意 396-400.

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2023年 第45卷 第6期
无损检测