评估复合构件损伤的方法技术

一种评估复合构件损伤的方法，需要形成包括至少一个腔的复合构件。然后在腔和周围环境压力之间建立第一压差。监测第一预设时间段内的压差变化率，然后允许压差下降。监测步骤的结果被存储为参考值，以便在复合构件受损之后，或者在其使用预设时间之后，可以重复测试并将其与参考值进行比较。如果重复监测的结果与参考值的差异超过预设量，则确定复合构件有缺陷。

A Method for Evaluating Damage of Composite Components

A method for evaluating the damage of composite components requires the formation of composite components comprising at least one cavity. The first differential pressure is then established between the chamber and the ambient pressure. Monitor the change rate of pressure difference in the first preset period, and then allow the pressure difference to drop. The results of the monitoring step are stored as reference values so that after the composite component is damaged, or after its preset use time, it can be repeatedly tested and compared with the reference values. If the difference between the results of repeated monitoring and the reference value exceeds the preset value, it is determined that the composite component is defective.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】评估复合构件损伤的方法
本专利技术涉及一种评估复合构件损伤的方法；即，评估由诸如纤维增强塑料、增强热塑性塑料、碳基复合材料等复合材料制成的构件的损伤。特别的，但并非排他的，本专利技术涉及评估车辆尤其是汽车的复合部件的损坏。
技术介绍
已知有几种方法用于评估复合构件的损伤。最著名的(也是最粗糙的)是简单地目视检查复合构件并评估其是否损坏。例如，在诸如汽车之类的车辆发生碰撞之后，机械师通常会通过视觉检查复合部件，例如面板，以评估它们是否已经损坏。有时这种损伤是显而易见的-面板经常会折断成几片。而在其他时候，可能造成的是无法看到的结构损伤。在US2009/0173139中描述了评估复合构件损坏的另一种方法，特别适用于处理由对可见表面的冲击而引起的不可见表面的损伤。根据该方法，提供了一种带有具有主体部分的传感器的结构，该主体部分具有设有至少一个通道的表面，该主体部分的该表面被固定于不可见的表面，使得通过该通道和该第二表面形成管道，并且在该管道与该至少一个管道邻近处的参考压力间建立压差，然后，为了确定表面是否受损，监测压力以了解所述至少一个管道的压差变化。这种方法存在某些缺点。特别地，它要求将传感器固定到复合板上并密封在其上，并且要求由传感器和板形成的管道垂直于监测仪器上。此外，必须对复合板的第二表面施加压差(正或负)。传感器和监测仪器分别附接并垂直于复合板的要求增加了重量和复杂性。这在汽车应用中尤其重要，在其他地方也是如此，因为正是由于复合材料轻才通常用于代替传统部件，而添加部件就使这变得没有必要了。此外，许多复合材料的生产成本已经很昂贵，因此需要避免附加的费用，再者，附加的非结构性部件占用的空间也常常是非常宝贵的，特别是在高性能汽车中。最后，US2009/0173139的方法对部件的一侧长期施加压差，其监测管道中的或流过管道的压力状态的变化，长期施加压差可能会在其自身内部造成损坏，特别是在部件极其脆弱的地方。本专利技术旨在提供一种改进的评估复合构件损伤的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种评估复合构件的损伤的方法，包括：提供包括至少一个腔的复合构件；在所述至少一个腔与周围环境压力之间建立第一压差；监测第一预设时间段内压差的变化率；及允许压差下降(优选使腔内的压力变得等于环境压力)；所述方法的特征在于，将监测步骤的结果存储为所述复合构件的参考值；并重复在所述复合构件的至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤；监测预设时间段内压差的变化率；允许压差下降(优选使腔内的压力变得等于环境压力)；及将所述复合构件的重复监测步骤的结果与所述复合构件的参考值进行比较；如果重复监测步骤的结果与参考值相差超过预设量，则确定复合构件是有缺陷的。本领域技术人员能够理解的是，所述“复合构件”是指由复合材料形成的构件。复合材料可以包括诸如纤维等增强材料和诸如树脂等粘结材料，并且可以是纤维增强塑料、增强热塑性塑料、碳基复合材料等。所述方法具有优于现有技术的若干优点。例如，由于允许压差下降，因此复合构件不会随时间推移而保持在升高或降低的压力下，这就减少了复合构件上的应力。此外，复合构件通常具有可改变的初始泄漏量，即，两个相同的构件，这两个构件都适用于相同的功能，两者在第一预设时间段内可能具有完全不同的初始压差变化率，但仍可能都适合于其预期目的-通常来说复合构件的功能不旨在包含流体；所述腔仅是用于测试目的所形成的。因此，初始泄漏可能不是装置结构完整性的良好指示。然而，由损坏等引起的结构完整性的降低将伴随着压差变化率的显着降低。因此，当重复测试时，与与任何绝对值相比较相比，与原始值的比较能更好地确定部件是否损坏和是否需要更换。所述方法可以包括执行对复合构件可接受性的进一步检查，例如，通过X射线或激光剪切成像。这些检查可以在重复所述步骤之前进行，并且可以在将复合构件安装到诸如汽车等车辆中之前进行，它们可以在初始监测步骤之前进行。进行通常用于评估损伤的这些附加步骤可以作为附加的备用，以确保除了检测随时间导致的缺陷之外，还可以检测由于制造过程中的错误而可能存在缺陷的复合构件的部分。例如，作为另一个进一步的检查，所述方法可以包括在建立至少一个腔与周围环境压力之间的第一压差时测量压力增加速率。特别高的速率可能表示堵塞的腔体/管道(或连接到错误的部件)，而低的增加速率可能表示裂缝/孔洞或连接到错误的部件。此外，所述方法可以包括将建立第一压差的速率与先前建立的用于建立第一压差的参考值进行比较。所述方法可以包括通过在将压缩流体引入到部件中以建立第一压差时监测预设时间段内的压力增加速率来建立增加率的参考值。所述第一压差可以是预设的压差。重复的压差可以与第一压差相同。重复时间段可以与第一预设时间段相同。监测步骤的结果可以存储为在预设时间段之后达到的压差值。监测步骤的结果可以存储为压差的变化率。所述方法可以包括在存储参考值之后并且在重复在至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤之前将复合构件投入有效使用；监测预设时间段内压差的变化率；并将重复监测步骤的结果与参考值进行比较。在事故之后，例如，如果复合构件是车辆的部件，则在该车辆已经参与碰撞之后，可以重复特征步骤。这有助于确定碰撞是否造成了不可见的损伤以及确定是否有必要更换零件。可以在预设时间段之后重复特征步骤，例如，在复合构件已经使用了预设时间之后。例如，所述方法可以包括在存储参考值之后并且在重复建立至少一个腔与周围环境压力之间的压差的步骤之前等待至少一天；监测预设时间段内压差的变化率；并将重复监测步骤的结果与参考值进行比较。或者，所述方法可以包括在存储参考值之后并且在重复建立至少一个腔与周围环境压力之间的压差的步骤之前等待至少一周；监测预设时间段内压差的变化率；并将重复监测步骤的结果与参考值进行比较。或者，所述方法可包括在存储参考值之后并且在重复建立至少一个腔与周围环境压力之间的压差的步骤之前等待至少一个月；监测预设时间段内压差的变化率；并将重复监测步骤的结果与参考值进行比较。或者，所述方法可以包括在存储参考值之后并且在重复建立至少一个腔与周围环境压力之间的压差的步骤之前等待至少一年；监测预设时间段内压差的变化率；并将重复监测步骤的结果与参考值进行比较。可以根据服务时间表重复特征步骤，例如，如果复合构件是车辆的一个部件，则在该车辆行驶了预设的英里数之后。根据服务时间表，可以不止一次地重复特征步骤。这些选项可用于确定是否随着时间推移已引起不可见的损伤，例如，因疲劳载荷。参考值可以电子方式存储，例如存储在制造商的数据库中，并且可以通过互联网、内联网等访问。或者，参考值可以手动存储并打印在部件上或附加到部件上。所述方法可以应用于多个复合构件，并且每个参考值可以与与多个复合构件中的相应一个相关联的唯一ID相关联。可以将参考值与阈值(例如，第一预设时段内的压力的最大降低，或第一预设时段内的最大平均压力变化率)进行比较，并且如果它超过阈值，则相应的部件可以被拒绝使用。所述方法可以包括如果参考值超过预设绝对阈值则确定复合构件有缺陷的步骤。所述方法还可以包括以下步骤：在将监测步骤的结果存储为参考值之后，将复合构件安装为车辆的组成部分，并将参考值存储在与安装该构件的车辆相关联的数据库中。所述方法可以包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估复合构件损伤的方法，包括：a.提供包括至少一个腔的复合构件；b.在所述至少一个腔和周围环境压力之间建立第一压差；c.监测第一预设时间段内所述第一压差的变化率；以及d.允许压差下降，使得所述腔内的压力等于环境压力；所述方法的特征在于e.将监测步骤的结果存储为所述复合构件的参考值；以及f.重复在所述复合构件的至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤；g.监测预设时间段内所述压差的变化率；h.允许所述压差下降，使得所述腔内的压力变得等于环境压力；以及i.将所述复合构件的重复监测步骤的结果与所述复合构件的参考值进行比较；以及j.如果重复监测步骤的结果与所述参考值相差超过预设量，则确定复合构件有缺陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 GB 1610511.61.一种评估复合构件损伤的方法，包括：a.提供包括至少一个腔的复合构件；b.在所述至少一个腔和周围环境压力之间建立第一压差；c.监测第一预设时间段内所述第一压差的变化率；以及d.允许压差下降，使得所述腔内的压力等于环境压力；所述方法的特征在于e.将监测步骤的结果存储为所述复合构件的参考值；以及f.重复在所述复合构件的至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤；g.监测预设时间段内所述压差的变化率；h.允许所述压差下降，使得所述腔内的压力变得等于环境压力；以及i.将所述复合构件的重复监测步骤的结果与所述复合构件的参考值进行比较；以及j.如果重复监测步骤的结果与所述参考值相差超过预设量，则确定复合构件有缺陷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括在初始监测步骤之前对复合构件的可接受性进行一个或多个附加检查。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述第一压差是预设的压差。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述重复压差与所述第一压差相同。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述重复时间段与所述第一预设时间段相同。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述监测步骤的结果被存储为在所述预设时间段之后达到的压差值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述监测步骤的结果被存储为压差的变化率。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于其包括在存储所述参考值之后，并且在重复在所述至少一个腔与所述周围环境压力之间建立压差的步骤之前，将所述复合构件投入有效使用中；监测预设时间段内所述压差的变化率；以及将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在重复在所述至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤之前，所述复合构件涉及事故；监测预设时间段内所述压差的变化率；允许所述压差下降；将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较；如果重复监测步骤的结果与所述参考值相差超过预设量，则确定所述复合构件有缺陷。10.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述复合构件是车辆的部件。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述复合构件是汽车的部件。12.根据权利要求9和10或根据权利要求9和11所述的方法，其特征在于所述事故是碰撞。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在重复在所述至少一个腔与周围环境压力之间建立压差的步骤之前，将所述复合构件投入使用预设时间；监测预设时间段内所述压差的变化率；允许所述压差下降；将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较；如果重复监测步骤的结果与参考值相差超过预设量，则确定复合构件有缺陷。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于其包括在存储所述参考值之后并且在重复所述至少一个腔与所述周围环境压力之间建立压差的步骤之前等待至少一天；监测预设时间段内所述压差的变化率；及将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于其包括在存储所述参考值之后并且在重复所述至少一个腔与所述周围环境压力之间建立压差的步骤之前等待至少一周；监测预设时间段内所述压差的变化率；及将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于其包括在存储所述参考值之后并且在重复所述至少一个腔与所述周围环境压力之间建立压差的步骤之前等待至少一个月；监测预设时间段内所述压差的变化率；及将重复监测步骤的结果与所述参考值进行比较。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于其包括在存储所述参考值之后并且在重复所述至少一个腔与所述周围环境压力之间建立压差的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·罗伯特·皮尔，
申请(专利权)人：宾利汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB