一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法技术

本发明专利技术涉及一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法。该检测方法包括挑选标杆零件，并根据该标杆零件来评价待检零件。本发明专利技术提出的一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法，通过述标杆零件来实现复合材料孔隙率的评价方法，可有效地降低研发成本，缩短研发周期。发周期。发周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法


[0001]本专利技术涉及复杂结构复合材料超声检测
，尤其涉及一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法。

技术介绍

[0002]纤维增强复合材料具有高强度、高硬度和低密度等优越性能，被广泛应用于航空航天、军工等领域。由于复合材料的制造工艺限制，在制造过程中容易形成孔隙、分层等缺陷，这些缺陷积累到一定程度会造成构件性能急剧下降。为了控制复合材料的成品质量，需要表征孔隙率的严重程度，因此对复合材料孔隙率的有效检测是保证复合材料制件质量的必要手段。
[0003]目前复合材料孔隙率检测方法主要有两类：破坏性检测和无损检测。其中，波音和空客等公司都是采用超声C扫描方法，基于对比试块法或超声衰减评估曲线等方法来实现结构件的孔隙率评估，该方法最大的问题就是制备孔隙率对比试块，因为在检测中不同材料体系和孔隙率的复合材料，其衰减系数是不同的，所以需要用到不同材料体系、不同厚度和不同孔隙率的对比试块。孔隙率试块一般是通过大量的解剖筛选、金相检测来获得的系列试块，耗时长，成本高，故一般需在工艺定型批生产时开展孔隙率试块的试制。正是由于孔隙率试块试制的难度、时间、成本问题，使得复杂结构复合材料在研发阶段和小批量试制阶段只能通过金相检测等破坏性检测手段片面地统计和评价孔隙率指标，进而造成在研发阶段因为孔隙率问题不断地走弯路，既增加了工艺迭代周期，又增加了研发成本。
[0004]目前，在复杂结构复合材料研发阶段和小批量阶段，采用孔隙率试块来进行试件的评价不甚合理，该类方法仅适用于工艺定型批生产时，迫切需要一种新型孔隙率检测及评价技术方案来支撑研发阶段或小批量试制阶段的复杂结构复合材料。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法，能解决研发阶段或小批量试制阶段复杂结构复合材料孔隙率检测及评价问题，可有效地降低研发成本，缩短研发周期。
[0006]具体地，本专利技术提出了一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法，包括步骤：
[0007]S1、复杂结构复合材料零件完成结构设计后，输出相应的强度计算结果，根据所述强度计算结果，识别出高应力区域，并结合零件结构对设计零件进行初步分区，形成初步分区图；
[0008]S2、首批复杂结构复合材料零件试制完成后，针对所述复合材料零件开展超声穿透法C扫描；
[0009]S3、结合超声穿透法C扫描结果和所述初步分区图，形成正式分区图；
[0010]S4、按照所述正式分区图，对所述复合材料零件的超声穿透法C扫描结果进行区域
统计；
[0011]S5、将所述复合材料零件按照高应力区进行排序，挑选出衰减最大和衰减次之的复合材料零件；
[0012]S6、对所述衰减最大的复合材料零件开展强度试验，若所述强度试验通过，则所述衰减次之的复合材料零件定位标杆零件；若所述强度试验未通过，则返回步骤S5；
[0013]S7、对待检零件进行超声穿透法C扫描；
[0014]S8、按照所述正式分区图，对所述待检零件的超声穿透法C扫描结果进行区域统计；
[0015]S9、比较所述待检零件与标杆零件，若所述待检零件的高应力区超声衰减值大于所述标杆零件对应分区的超声衰减值，则应拒收；若所述待检零件高应力区超声衰减优于或与标杆零件相应区域的超声衰减值相当，则对比其他区域的超声衰减值，若所述待检零件的超声衰减值差于标杆零件的超声衰减值，则应拒收。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S5，将所述复合材料零件按照高应力区进行排序，如果高应力区衰减一致，则再按照其他分区的结果进行排序。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S5，将所述复合材料零件按照高应力区进行排序，需排除系统误差的影响。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S7中，所述待检零件的超声穿透法C扫描的检测参数与所述标杆零件的超声穿透法C扫描的检测参数相同。
[0019]本专利技术提供的一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法，采用确定标杆零件，通过述标杆零件来实现复合材料孔隙率的评价方法，可有效地降低研发成本，缩短研发周期。
[0020]应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为所述的本专利技术提供进一步的解释。
附图说明
[0021]包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：
[0022]图1示出了本专利技术一个实施例的基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法的流程图。
[0023]图2示出了首批复杂结构复合材料零件的强度计算云图。
[0024]图3示出了首批复杂结构复合材料零件穿透法超声检测C扫图及对应的分区图。
具体实施方式
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0028]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0029]在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声检测的复合材料孔隙率的评价方法，包括步骤：S1、复杂结构复合材料零件完成结构设计后，输出相应的强度计算结果，根据所述强度计算结果，识别出高应力区域，并结合零件结构对设计零件进行初步分区，形成初步分区图；S2、首批复杂结构复合材料零件试制完成后，针对所述复合材料零件开展超声穿透法C扫描；S3、结合超声穿透法C扫描结果和所述初步分区图，形成正式分区图；S4、按照所述正式分区图，对所述复合材料零件的超声穿透法C扫描结果进行区域统计；S5、将所述复合材料零件按照高应力区进行排序，挑选出衰减最大和衰减次之的复合材料零件；S6、对所述衰减最大的复合材料零件开展强度试验，若所述强度试验通过，则所述衰减次之的复合材料零件定位标杆零件；若所述强度试验未通过，则返回步骤S5；S7、对待检零件进行超声穿透法C扫描；S8、按照所述正式分区图，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨娟，陈琛，史枭颖，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：