早有科學(xué)家預(yù)言二十一世紀(jì)將是智能和材料的世紀(jì)，可見(jiàn)材料在人類發(fā)展進(jìn)程中扮演著舉足輕重的作用，人類從開(kāi)始使用工具時(shí)就開(kāi)始了和材料打交道的歷史，縱觀中國(guó)歷史更是這樣，從以巖石、陶土為的原始社會(huì)到大量使用青銅器的商周，在到鐵的使用，我們的祖先進(jìn)入了封建社會(huì)，直到近代社會(huì)鐵、銅、鋼依然是人類應(yīng)用多的材料，可見(jiàn)材料的使用可以影響的人類歷史的進(jìn)程，此事甚大，不可不察也。直到二十世紀(jì)左右，人類使用了塑料等化學(xué)材料，于是乎上世紀(jì)七十年代才有他李嘉誠(chéng)當(dāng)上了塑料大王，而碳纖維復(fù)合材料也在這一段時(shí)間中生產(chǎn)出來(lái)，且在航空航天、軍工、制造業(yè)中有著特殊的用途。尤其近二十年的發(fā)展更是極大的拓寬了它的應(yīng)用范圍。

 

       碳纖維復(fù)合材料具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如：強(qiáng)度（是鋼的5倍）、出色的耐熱性（可承受2500度以上的高溫）、比重?。ㄤ摬牡?/5）、更好的耐腐蝕與防輻射性能、熱膨脹系數(shù)低。擁有這些優(yōu)良的特性自然能在很多領(lǐng)域獲得青睞，但是它的制備卻極其困難，尤其對(duì)復(fù)合材料的質(zhì)量檢測(cè)，也只是近二三十年才發(fā)展的。所以對(duì)碳纖維復(fù)合材料的無(wú)損檢測(cè)研究具有極其重要的意義。下面幾節(jié)內(nèi)容將對(duì)研究碳纖維復(fù)合管的超聲檢測(cè)方法，來(lái)發(fā)現(xiàn)制備的復(fù)合材料中分層缺陷，保證質(zhì)量的可靠性。

       國(guó)內(nèi)對(duì)碳纖維復(fù)合材料檢測(cè)方法以超聲和射線檢測(cè)為主，另外還有聲發(fā)射檢測(cè)。超聲檢測(cè)又以A掃描為主，但A掃有一大缺點(diǎn)，就是碳纖維復(fù)合材料的衰減極大，發(fā)射回波很小，噪聲較大，容易造成漏檢或者誤判，另一種不錯(cuò)的方法是C掃描，C掃描又有反射法C掃描，穿透法C掃描，穿透法C掃描具有很高的檢測(cè)靈敏度，因?yàn)橹灰獌?nèi)部有缺陷，那么接收端接收的信號(hào)減弱，依據(jù)減弱的信號(hào)的情況即可判斷缺陷情況；反射法C掃描要比穿透法C掃描更能對(duì)缺陷進(jìn)行定位，但是它存在檢測(cè)盲區(qū)。聲發(fā)射檢測(cè)法剛剛起步，它綜合了現(xiàn)代聲光電等很多先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)傳感器接收材料內(nèi)部缺陷處發(fā)出的異樣信號(hào)，確定缺陷位置和大小，如果技術(shù)成熟，這種方法的檢測(cè)效果是的，現(xiàn)在在這方面做得研究還不夠，我國(guó)跟國(guó)外的技術(shù)還有一定的差距。再者就是射線檢測(cè)復(fù)合材料了，普通的射線膠片法，檢測(cè)效果不甚理想，因?yàn)榇朔ê茈y對(duì)缺陷進(jìn)行定位，的方法是工業(yè)CT法檢測(cè)，可將復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)三維成像，內(nèi)部缺陷一目了然，在重要構(gòu)件中，這種方法得到了很好的應(yīng)用，但這種方法成本較高，檢測(cè)速度較慢，目前對(duì)復(fù)合材料的檢測(cè)也只限于重要工件和科學(xué)研究。

       研究的對(duì)象是某公司提供的碳纖維復(fù)合管兩個(gè)，Φ76*5.97和Φ80--87*7.5其中等截面的是已經(jīng)檢測(cè)的工件，變截面是待檢工件。

       首先需要測(cè)出碳纖維復(fù)合材料的聲衰減系數(shù)，由于碳纖維復(fù)合材料的衰減系數(shù)較大，因此不能使用二次底波進(jìn)行測(cè)量，需要始波和一次底波之間的回波來(lái)測(cè)定衰減系數(shù)，示波器顯示的水平量是時(shí)間，要將其轉(zhuǎn)化為聲程，因此需要知道超聲縱波在材料中的傳播速度。可使用透射法測(cè)聲速。

       本文嘗試用直接接觸耦合法檢測(cè)、透射法檢測(cè)、水浸法檢測(cè)，綜合考慮結(jié)果，水浸法是的選擇。為提高入射波的反射率，嘗試使用反射板法，管內(nèi)壁隔水檢測(cè)等方法。

       在對(duì)已檢工件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)有缺陷處和無(wú)缺陷處回波的波高和位置制定了對(duì)待檢工件的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，特地引入缺始比的概念。

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