一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法，包括以下步骤：在待测复合材料的表面贴覆压电传感器，并在压电传感器上贴覆一层黑色胶带，再在黑色胶带的表面施加一层水流，然后利用激光器对待测复合材料的表面施加两次激光冲击，同时通过压电传感器检测激光冲击过程中待测复合材料表面的应力波信号，并将所述应力波信号转发至示波器中，然后通过示波器记录两次激光冲击时压电传感器检测得到的应力波信号，最后通过对比两次激光冲击时压电传感器检测得到的应力波信号评估待测复合材料的粘接力性能，该方法能够实现复合材料粘接力的在线快速检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法
本专利技术属于激光应用和复合材料无损检测等
，涉及一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法。
技术介绍
复合材料和铝、钢、钛一起并称为四大航空结构材料，其中碳纤维/玻璃纤维增强先进复合材料已在航空领域广泛应用，先进军用飞机用量占20％～30％，民用客机用量占到50％以上。工程中复合材料板之间一般利用粘接剂进行粘接，但由于粘接不均匀或表面污染等，往往存在吻接(界面紧密接触但无粘接力)或粘接力不足等问题，导致服役过程中发生脱粘分层，甚至引起飞行事故。粘接处是复合材料结构的关键部位，也是结构强度的薄弱部位，因此粘接力是复合材料结构强度设计的重要依据。目前，广泛应用的超声波、声发射和X射线成像等无损检测技术利用弹性波反射和缺陷成像等原理，虽可以有效检测出复合材料内部的裂纹、气孔、杂质和开裂等缺陷的类型、位置和大小，但对紧密接触无粘接力的吻接和粘接力不足等问题无法检测，复合材料内部粘接力缺乏有效的检测技术。激光冲击波，又称激光诱导等离子体冲击波，是指短脉冲(ns级)、高功率密度(GW/cm2级)的激光辐照材料表面，使材料表面涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取激光冲击波(10)的压力时空特性及待测复合材料(8)的力学性能参数，再在激光冲击波(10)的压力时空特性及待测复合材料(8)的力学性能参数的基础上进行待测复合材料(8)内激光冲击波(10)的传播过程的数值模拟，得激光冲击波(10)的衰减及反射规律；2)根据待测复合材料(8)的粘接位置及粘接力指标、激光冲击波(10)的衰减及反射规律确定脉冲激光的脉宽及能量，使激光冲击波(10)第一次反射的最大拉应力位于待测复合材料(8)的粘接位置处，且激光冲击波(10)第一次反射的最大拉应力等于待测复合材料(8)的粘接力指标；...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光冲击波的复合材料粘接力在线快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取激光冲击波(10)的压力时空特性及待测复合材料(8)的力学性能参数，再在激光冲击波(10)的压力时空特性及待测复合材料(8)的力学性能参数的基础上进行待测复合材料(8)内激光冲击波(10)的传播过程的数值模拟，得激光冲击波(10)的衰减及反射规律；2)根据待测复合材料(8)的粘接位置及粘接力指标、激光冲击波(10)的衰减及反射规律确定脉冲激光的脉宽及能量，使激光冲击波(10)第一次反射的最大拉应力位于待测复合材料(8)的粘接位置处，且激光冲击波(10)第一次反射的最大拉应力等于待测复合材料(8)的粘接力指标；3)在待测复合材料(8)表面贴覆压电传感器(7)，并在压电传感器(7)上贴覆一层黑色胶带(6)，再在黑色胶带(6)的表面施加一层水流(5)，然后利用激光器(1)对待测复合材料(8)的表面施加两次激光冲击，其中，第一次激光冲击时脉冲激光的能量小于步骤2)中确定的脉冲激光的能量，第二次激光冲击时脉冲激光的能量等于步骤2)中确定的脉冲激光的能量，同时通过压电传感器(7)检测激光冲击过程中待测复合材料(8)表面的应力波信号，并将所述应力波信号转发至示波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李应红，何卫锋，聂祥樊，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61