在蜂三明治板中选择接口缺陷的非破坏性检查和量化
Mahsa Khademi1, Daniel P Pulipati1, David A Jack1
1Department of Mechanical Engineering, Baylor University, Waco, TX 76798, USA.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 19, 2024
概括
本研究引入了一种高频超声检测 (UT) 方法,用于检测和量化碳纤维蜂三明治板的缺陷. 这种新的方法可以准确地识别各种缺陷,即使是低于当前检测极限的缺陷,从而改善结构完整性的评估.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 蜂三明治板为工业用途提供高强度与重量比.
- 核心-面板接口的缺陷会影响负载传输和面板效率.
- 现有的非破坏性测试方法主要侧重于缺陷检测,而不是量化.
研究的目的:
- 开发和验证一种高频超声测试 (UT) 方法,用于检测和量化碳纤维蜂巢三明治板的缺陷.
- 用实验室浸泡和便携式单侧访问系统来评估UT的性能.
- 评估该方法在识别各种类型和大小的缺陷方面的能力,包括低于当前检测极限的缺陷.
主要方法:
- 使用高频超声波测试 (UT) 具有单侧接入.
- 采用了两个测试方法:一个实验室浸泡水箱和一个新的便携式UT系统.
- 经过测试的优惠券具有5至40毫米的制造缺陷 (缺少粘合剂,异物,损坏/移除核心).
- 开发了一个算法来量化缺陷几何和周边.
主要成果:
- 成功检测和量化缺陷,平均直径误差为0.6毫米 (沉浸式) 和1.1毫米 (便携式).
- 对缺少的粘合剂缺陷 (0.3毫米误差) 实现了高精度.
- 量化缺失或损坏的蜂缺陷,平均误差为0.7毫米,远低于现有方法的15-25毫米检测极限.
结论:
- 高频UT对于检测和量化碳纤维蜂面板的缺陷是有效的.
- 开发的方法超越了当前对小型和复杂缺陷的检查能力.
- 这种技术可以提高复合材料三明治板的结构完整性和制造质量的评估.
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