外文翻譯-復(fù)合材料無損檢測技術(shù)

XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計翻譯文獻(xiàn)與原文題 目： 復(fù)合材料無損檢測技術(shù)學(xué) 院： 測試與光電工程學(xué)院專業(yè)名稱： 測控技術(shù)與儀器班級學(xué)號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二Oxx 年 四 月 復(fù)合材料無損檢測技術(shù)摘要：制造復(fù)合材料時，要同時了解材料的種類和結(jié)構(gòu)的類型。因此，對于復(fù)合材料重要的結(jié)構(gòu)應(yīng)用，了解其材料和結(jié)構(gòu)時能夠確保其結(jié)構(gòu)的完整性。先進(jìn)復(fù)合復(fù)雜材料制造和服務(wù)維修是發(fā)展中國家挑戰(zhàn)無損優(yōu)化的工具和測試。傳統(tǒng)的基于金屬的無損檢測方法對于這種復(fù)合材料的檢測是不合適的，且當(dāng)施加到各向異性和不均勻的復(fù)合材料是更是常常出錯。在先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用中，如航空航天和工業(yè)重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)和安全性，先進(jìn)復(fù)合復(fù)雜材料制造和服務(wù)維修是至關(guān)重要的使用和發(fā)展健壯和實(shí)際復(fù)合材料的無損檢測方法。復(fù)合材料無損檢測涵蓋了一系列改良傳統(tǒng)和新的工具，包括超聲波，X-射線，聲發(fā)射，熱，光，電和各種混合方法。本文提供了復(fù)合應(yīng)用程序目前使用的NDT工具的概述。關(guān)鍵詞：無損檢測、復(fù)合材料1. 說明復(fù)合材料多用于巨大的機(jī)械造型。表1和圖1示出的復(fù)合材料比傳統(tǒng)的工業(yè)結(jié)構(gòu)用的特定性質(zhì)材料的好處。纖維增強(qiáng)的有機(jī)基質(zhì)復(fù)合材料的特定性質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)的金屬能力的兩倍甚至是三倍。這種材料的制作的結(jié)構(gòu)超越了相稱提高系統(tǒng)的傳統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計的局限性性能如減少重量，提高燃油效率或增加的速度。 1,2,3表1：傳統(tǒng)材料與復(fù)合材料的比強(qiáng)度之間的差別組 材料 比強(qiáng)度傳統(tǒng)材料 1040鋼 9.9*106(0.39*106) 2048鋁合金板 16.9*106(0.67*106) Ti-5AI-2.5Sn 19.7*106(0.78*106) 環(huán)氧樹脂 6.4*106(0.25*106) 復(fù)合材料 E-玻璃連續(xù)纖維環(huán)氧樹脂 77.28106(3.04*106) 在環(huán)氧樹脂晶須 48.8*106(1.92*106) 含70%碳的環(huán)氧樹脂 76.9*106(3.03*106) 含82%芳綸的環(huán)氧樹脂 112*106（4.42*106） 傳統(tǒng)材料 復(fù)合材料 圖1：傳統(tǒng)材料與復(fù)合材料的性質(zhì)此外，復(fù)合材料具有更好的比剛度和它們的各向異性性質(zhì)也是符合定制的結(jié)構(gòu)負(fù)荷的要求。復(fù)合材料的使用是加速和加大了交通運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用，包括下一代飛機(jī)，如波音公司的新787。復(fù)合材料也被廣泛使用于海洋應(yīng)用，并已應(yīng)用于各種時尚運(yùn)動，如滑雪，網(wǎng)球拍和高爾夫球桿。2. 關(guān)于復(fù)合材料的檢測背景復(fù)合結(jié)構(gòu)通常是復(fù)雜的，由不同材料的層形成。圖2顯示的復(fù)合橫截面的復(fù)雜性。對于重性能敏感應(yīng)用，如航空航天，復(fù)合材料是它們的關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)性常見組件。 圖2：典型的橫截面的復(fù)合材料復(fù)合機(jī)械損傷常見地在分層或脫膠（層壓用于形式疊層或?qū)訅旱胶诵模?，碎纖維，由于沖擊，疲勞損傷影響的區(qū)通過微裂紋，纖維分層，纖維斷裂和整體損失復(fù)合材料機(jī)械模量，或者可以通過熱損傷，從長期暴露上面以加熱引起樹脂的固化溫度，以及影響的組合的極端的操作條件。該檢測復(fù)合物的損害和評價通過以下事實(shí)加劇了傷害不可見的肉眼和可發(fā)生在許多不同的形式表2示出了在復(fù)合材料中可能存在的缺陷和損傷。應(yīng)當(dāng)指出的雖然復(fù)合材料早就有被應(yīng)用，包括在臨界結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，但是人們對于它的缺陷的效果，損傷機(jī)理，疲勞和失效機(jī)理的認(rèn)知是不成熟和生疏的。NDE/ NDT/ NDC信息和機(jī)械之間的連接性能也沒有很好地建立。表3是那些適用于非破壞性測試和評價方法的復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)的列表。表2：，在復(fù)合材料中發(fā)現(xiàn)的典型的缺陷和損傷的列表 表3：復(fù)合材料的無損檢測和評價做法上市復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的完整性可以通過多種機(jī)制，包括受到影響存在的不連續(xù)性或機(jī)械性能的損失。因?yàn)閺?fù)合材料復(fù)雜，零件幾何形狀和有限的一部分的材料損傷的復(fù)雜性和材料狀態(tài)感應(yīng)無法通過常規(guī)的NDT/ NDE/ NDC的方法來實(shí)現(xiàn)。在所有的無損檢測的方法中，僅超聲的方法是直接地檢測到，通過機(jī)械的變化，可用于直接評估所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的機(jī)械狀態(tài)和完整性。無損檢測方法多數(shù)是基于檢測金屬的經(jīng)驗(yàn)。目前許多測試程序不夠發(fā)達(dá)正確的用于直接解決了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)問題。復(fù)合測試仍然需要重新審視新的和先進(jìn)的測試可用性方法從而更好地適應(yīng)獨(dú)特的復(fù)合材料的要求。3. 復(fù)合材料檢測方法的例子自從引進(jìn)粘接和復(fù)合材料的入機(jī)身結(jié)構(gòu)，廣泛無損檢查（NDI）被經(jīng)常執(zhí)行，以確保結(jié)構(gòu)完整性。復(fù)合材料超聲波檢測過程通常限于單個點(diǎn)測量橫跨復(fù)合體的厚度材料和部件的覆蓋是通過掃描來實(shí)現(xiàn)的。如圖超聲成像的CT掃描圖。 3是在許多航空航天復(fù)合材料制造業(yè)務(wù)中占主導(dǎo)地位的檢查工具?，F(xiàn)代計算機(jī)化的C掃描具有重復(fù)性介紹超聲波測試超過手動測試的巨大優(yōu)勢。然而，即使用于制造子組件，超聲C-掃描時，往往難以執(zhí)行并且是不實(shí)用的，例如在許多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)配置作為前緣或飛行控制表面的其它復(fù)雜的部分。逐點(diǎn)超聲波測試箱的復(fù)合材料的聲音衰減的圖像。如圖3所示，這些所謂的超聲C-掃描圖可以潛在地找到機(jī)械不連續(xù)性，例如分層，沖擊損傷或纖維耐疲勞損傷4,5。 圖3超聲波C掃描的復(fù)合板概述與提高超聲衰減脫粘區(qū)域。超聲C掃描地圖是非常有效的尋找機(jī)械間斷，但不能確定材料的力學(xué)狀態(tài)。從門控超聲信號產(chǎn)生的各個像素的解釋可能是困難和誤導(dǎo)的。這項(xiàng)技術(shù)最初是適用于測試粘接正在進(jìn)一步完善和適應(yīng)的復(fù)合應(yīng)用程序。通過采用先進(jìn)的傳感器，通過多種信號門更好的數(shù)據(jù)收集和輔助與數(shù)字信號處理，新C掃描測試是非常有效的無損檢測的工具為復(fù)合結(jié)構(gòu)。5盡管在金屬檢測空隙和裂縫的廣泛使用，X射線技術(shù)經(jīng)歷了大量的修改才開始用于復(fù)合材料的檢測。大多數(shù)新的系統(tǒng)中使用實(shí)時成像，使得在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的幾何特征能夠有效成像。如圖4是該復(fù)合蜂窩狀的實(shí)時微焦點(diǎn)X射線圖像序列。在現(xiàn)場應(yīng)用中，X射線可檢測液體侵入的細(xì)胞中或沖擊損傷細(xì)胞壁。 圖4：復(fù)合蜂窩狀的放大X射線圖像序列。X射線提供對比日提交的細(xì)胞并將細(xì)胞壁 的非常詳細(xì)的幾何形狀的圖像。光學(xué)方法可用于復(fù)合材料的快速大面積的篩選。表面下的復(fù)合材料損傷可以通過Sherography可以經(jīng)常檢測。圖像在圖5中*是這樣的結(jié)果光學(xué)方法敏感性由于蜂窩內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷分鐘表面的變化一部分。先進(jìn)的技術(shù)，如X射線斷層攝影術(shù)，激光超聲，全息，激光光學(xué)，聲 - 超聲，D-視線，中子射線照相，微波或熱時間解決的方法正在開發(fā)，將有助于未來NDT復(fù)合功能。新興NDT技術(shù)，如在過程監(jiān)控，原位傳感器，遙控傳感器，或嵌入式傳感器正在成為復(fù)合使用的一部分。在加工有機(jī)基質(zhì)復(fù)合材料治愈的監(jiān)測和控制可以保證更好的最終產(chǎn)品4,6,7。將這些無損檢測方法相結(jié)合，并需要連續(xù)監(jiān)測該復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)狀況，支持健康監(jiān)測應(yīng)用程序和最終快速發(fā)展結(jié)構(gòu)退化的預(yù)算。圖5：剪切散斑穩(wěn)定蜂窩部分顯示脫膠和盆栽蜂窩形象維修4. 總結(jié)有一種無損檢測方法和適用