一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112284310A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011114517.5(22)申请日2020.10.16(71)申请人中国航发北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京市81号信箱科技发展部(72)发明人王铮何方成史丽军王晓杨平华权鹏冯克(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人穆环宇(51)Int.Cl.G01B17/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法(57)摘要本发明一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，属于无损检测领域。本发明采用超声纵波直入射脉冲反射法进行检测，首先采用两块胶膜厚度不同的蜂窝夹芯结构对比试块对设备进行标定，分别记录不同胶膜厚度试块胶膜位置的反射回波，然后，对被检测蜂窝夹芯结构件进行检测，通过被检测蜂窝夹芯结构件胶膜反射信号的位置特征，来判断被检测胶膜厚度。该发明采用无损检测方法实现制件内部胶膜厚度测量，不需要损坏制件，检测方法简便，容易操作，检测结果准确度可以满足材料制造者要求。CN112284310ACN112284310A权利要求书1/1页1.一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于：采用以下步骤进行检测和评判：步骤一、检测系统由超声波探伤仪、接触式超声探头和对比试块一、对比试块二组成；步骤二、准备对比试块一、对比试块二，对比试块一蒙皮与蜂窝之间胶膜厚度为h1，对比试块二蒙皮与蜂窝之间胶膜厚度为h2,且h2>h1；步骤三、采用接触式超声探头对对比试块一、对比试块二进行检测，将接触式超声探头移动到对比试块一良好部位，记录对比试块一良好部位的蒙皮与胶膜间界面反射波在超声波探伤仪显示屏上的水平位置一，记为d1，将接触式超声探头移动到对比试块二良好部位，记录对比试块二良好部位的蒙皮与胶膜间界面反射波在超声波探伤仪显示屏上的水平位置二，记为d2，和胶膜与蜂窝间界面反射波在超声波探伤仪显示屏上的水平位置三，记为d3；步骤四、对被检测蜂窝夹层结构进行检测，观察被检测蜂窝夹层结构蒙皮与胶膜、胶膜与蜂窝间界面反射波的数量和位置；若仅出现一个蒙皮与胶膜界面反射波，则被检测蜂窝夹层结构的胶膜厚度小于h1；若出现两个蒙皮与胶膜界面反射波，则记录第一个界面反射波在超声波探伤仪显示屏上的水平位置四d4，记录第二个界面反射波在超声波探伤仪显示屏上的水平位置五d5，则被检测蜂窝夹层结构胶膜厚度h＝h2(d5-d4)/(d3-d2)。2.根据权利要求1所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤二中对比试块一与对比试块二的蒙皮和蜂窝的材质、厚度与被检测蜂窝夹层结构复合材料制件相同。3.根据权利要求1所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤二中对比试块一蒙皮与蜂窝之间胶膜厚度h1<0.5mm。4.根据权利要求1至2任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤二中对比试块二蒙皮与蜂窝之间的胶膜厚度h2>1mm。5.根据权利要求1至3任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四中接触式超声探头检测频率为5MHz。6.根据权利要求1至3任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四中接触式超声探头检测晶片直径为6mm。7.根据权利要求1至3任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四检测灵敏度为将对比试块一中蒙皮与胶膜间脱粘缺陷反射信号波高调至超声波探伤仪满刻度的80％。8.根据权利要求1至3任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四中超声波探伤仪检测灵敏度相同。9.根据权利要求1至3任意一项所述的一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法，其特征在于，所述步骤三和步骤四中超声波探伤仪扫查范围相同。2CN112284310A说明书1/4页一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法技术领域[0001]本发明一种蜂窝夹层结构胶膜厚度的无损检测方法属于无损检测技术领域。背景技术[0002]蜂窝夹层结构复合材料是军用飞机中的一种常用复合材料制件结构形式。这种结构是由上下蒙皮和蜂窝通过胶膜粘接成型。某些情况下，需要对蒙皮与蜂窝之间的胶膜厚度进行测量，由于蜂窝夹层结构固化成型后，胶膜被包含在蒙皮与蜂窝之间，不能采用常规的物理方法直接测量其尺寸，而采用解剖法金相测量又对制件存在损坏，因此，本发明尝试采用无损检测方法对内部胶膜厚度进行测量。[0003]在蜂窝夹层结构中，若胶膜很薄，则蒙皮与胶膜之间声波反射信号与胶膜与蜂窝之间的界面