Page 81 - 无损检测2024年第三期

李小丽, 等:
航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测

图6 检测频率为800Hz时, 不同深度裂纹的涡流检测信号阻抗平面图
493.6 , 相关系数 R 为 0.993 , 吻合程度高。可见,
2
对于确定的被检材料和传感器, 其可以作为缺陷检
测定量分析的依据。
3.2 埋藏深度与检测信号关系
以深度为 0.6mm 的人工裂纹为检测对象, 研

究800Hz检测频率下, 裂纹埋深分别为2 , 4 , 6mm
时的检测信号特征数据, 得到的检测信号如图8所

示, 检测信号幅值及相位角如表 2 所示。根据表 2
图7 裂纹深度 - 幅值拟合曲线 绘制信号幅值和相位角随埋藏深度的变化曲线, 如
图9所示。由图9可知, 检测信号的幅值和相位角
由图7可知, 检测信号的阻抗幅值大小随着裂
纹深度的增加而增大, 且阻抗幅值大小与裂纹深度 随缺陷埋深呈明显的变化趋势。由于能量衰减, 裂
纹缺陷埋深越深, 信号幅值越小。
y
之间呈较好的线性关系, 其拟合方程为 =754.4x-

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

表2 检测频率为800Hz时, 0.6mm 深人工裂纹在 为0.999 。对于确定的被检材料和传感器, 这一结

不同埋深下的信号幅值与相位角 论可作为判定缺陷检测埋藏深度的依据。
4 结语
缺陷埋深 / mm 信号幅值 / mV 信号相位角 /( ° )

2.0 2437.6 125.7

文章以铝合金多层平板铆接结构的内层裂纹缺
4.0 1235.6 86.6
6.0 847.3 44.2
陷为检测对象, 采用远场涡流检测技术, 分析了飞机
趋肤效应公式为 多层铆接结构内层裂纹缺陷的检测方法, 并对某型飞
θ= 2h π f μ σ ( 3 ) 机机身蒙皮和型材的铆接结构进行了原位检测, 发现
式中: θ 为检测线圈感应电压的相位滞后角; h 为缺 型材及内层蒙皮裂纹损伤多处, 对于损伤定位的准确
陷埋深。 性可达到100% , 定量误差在5%以内。该方法可以
可见检测信号的相位角与缺陷的埋藏深度有 解决飞机多层铆接结构的内层裂纹损伤检测问题, 采
关。由图9 ( b ) 可知, 检测信号的相位角随着缺陷埋 用标定试块制作的缺陷深度 - 幅值拟合方程、 缺陷埋
深的增加而逐渐滞后, 且埋深与相位角之间呈良好 深 - 相位角拟合方程, 结合拟合曲线, 能够对裂纹的深
的线性关系, 即 y=-40.75x+167 , 相关系数 R 2 度和位置进行精确评价, 具有较好的检测效果。

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2024年 第46卷 第3期
无损检测