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工业CT检测在复合材料中的研究

点击次数:126  发布时间:2020-12-21
     所谓复合材料,顾名思义,它是由两种或两种以上具有不同性质、不同形态的材料经过复合工艺制备而成的综合性能优于原组成材料的新型材料。其具有重量轻、强度高等优点,正是因为复合材料具有很多普通单一材料没有的优点,所以他的应用也越来越广泛,例如:航空航天、电子电气、汽车等领域,在军用及民用方面都发挥着重要的作用。
  但是由于符合独特的结构特点,以及生产制造过程中工艺技术及操作等因素的影响,复合材料不可避免地会产生缺陷与损伤,而影响复合材料的性能、结构完整性及使用寿命。因此,使用无损检测方法,对复合材料结构完整性进行检测至关重要。
  常规超声检测技术可用于检测大部分种类的缺陷且能对缺陷进行定位,但对于分层类缺陷,超声波传播路径的选择比较困难,同时还受检测工件形状的影响。激光超声检测技术不受检测工件形状的影响,但其对工件的材料有要求,需要有低的激励激光透射率。空气耦合超声检测技术的检测分辨率高,但检测效率和信噪比低。声发射检测技术既能实时监控缺陷的发展趋势又可对缺陷进行定位,但其仅适用于可发射声信号的分层、树脂开裂等动态缺陷的检测,且难于检测形状复杂的复合材料构件。红外热成像检测技术检测范围广且能显示缺陷信息;激光错位散斑检测技术可通过大面积地观察工件表面的位移变化来检测缺陷。和上述无损检测方式相比由于工业CT检测图像直观,图像灰度与工件材料、几何结构、组分及密度特性相对应,不仅能得到缺陷的形状、位置及尺度等信息,结合密度分析技术,还可以确定缺陷的性质,使长期以来困扰无损检测人员的缺陷空间定位,深度定量及综合定性问题有了更直接的解决途径。工业CT图像充分再现了工件材料的组成特性,所以,三维工业CT图像对复杂结构件检测分析有实际意义,并且工业CT可与CAD、CAM等制造技术结合而形成所谓的逆向工程。这些优势都是其他无损检测技术所不具备的,因此X射线技术是检测复合材料的常用方法。
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