激光全息声振微波.ppt

激光全息检测 —— a. 对被检测物体加载； b. 物体表面发生微小的位移(微差位移)； c. 物体表面的轮廓就发生变化； d. 全息图上的条纹与未加载时相比发 生了移动。 建像时除了显示原来物体的全息像外，还产生较为粗大的干涉条纹，由条纹的间距可以算出物体表面的位移的大小。 当物体内部不含有缺陷时，条纹的形状和间距的变化是宏观的、连续的，与物体外形轮廓的变化同步。 当被检物体内部含有缺陷时，在激光照射下进行建像时，所看到的波纹图样在对应于有缺陷的局部区域就会出现不连续的、突然的形状变化和间距变化。 6. 1. 3. 3 胶接结构检测 粘接技术 —— 借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力，将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。 两种主要的粘接形式： 1. 非结构粘接 —— 指表面粘涂、密封和功能性粘接，典型的非结构胶包括表面粘接用胶粘剂、密封和导电胶粘剂等。 2. 结构型粘接 —— 将结构单元用胶粘剂牢固地固定在一起的粘接现象。其中所用的结构胶粘剂及其粘接点必须能传递结构应力，在设计范围内不影响其结构的完整性及对环境的适用性。 1．单点激振法 (1) 振动热图法 对损伤的复合材料施加周期应力时，在各种裂缝和边缘之间会发生相对运动(阻尼)而产生热量。 采用扫描红外照像机或其他方式检测周期应力形成的局部温升可以判断结构的质量。 振动热图检测适用于热扩散率低的工件，以便有效地阻止损伤区的热量快速传导，很少用于热导率高的金属。 (2) 振幅测量法 使构件振动至谐振，构件内局部损伤使振动模态形式改变，通过观察分析构件振动的时间平均全息图可发现构件缺陷。 特点：可实现快速检测； 一次能检测的构件面积较大； 须建立无振动的环境； 设备的价格较高。 2． 多点激振法 在每一被测点施加激励，并在同一点上测量输入的力或振动的响应。 特点：可用来测量胶接结构的脱粘、分层和叠层构件的气孔以及蜂窝结构中的“平面”状缺陷。 微波比其它电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。 由于微波能够贯穿介电材料，能够穿透声衰减很大的非金属材料，所以微波检测技术在大多数非金属和复合材料内部的缺陷检测及各种非电量测量等方面获得了广泛的应用。 6．3．1 微波检测的基本原理与特点 6．3．1．1 微波检测的特点 微波的特点 —— 与几何光学相似；当波长和工件尺寸同数量级时，又有与声学相近的特性；波长短、频带宽、方向性好和贯穿介电材料能力强。 微波检测的缺点 ——不能穿透金属或导电性能较好的复合材料；由于趋肤效应，不适于检测上述材料的内部缺陷；需要参考标准，操作人员需具备熟练的技能。 6．3．1．2 微波检测的基本原理 分析研究微波反射、透射、衍射、干涉、腔体微扰等物理特性的改变，以及微波作用于被检测材料时的电磁特性 ——介电常数的损耗正切角的相对变化。 2. 测量微波基本参数 （如微波幅度、频率、相位等）的变化。 6．3．2 微波的检测方法 6. 3. 2. 1 穿透法 1. 固定频率连续波； 2. 可变频率连续波； 3. 脉冲调制波。 将发射和接收天线分别放在试件的两边，从接收喇叭探头取得的微波信号可以直接和微波源的微波信号比较幅值和相位。 用于检测材料厚度、密度和固化程度。 6. 3. 2. 2 反射法 材料内部或背面反射的微波随材料内部或表面状态的变化而变化。 1. 连续波反射法； 2. 脉冲反射法； 3. 调频波反射法。 6. 3. 2. 3 散射法 散射法 —— 通过测试回波强度变化来确定散射特性。 检测时微波经过有缺陷的部位时被散射，因而使被接收到的微波信号比无缺陷部位要小，根据这些特性来判断工件内部是否存在缺陷。 6．3．3 微波检测技术的应用 1. 检测增强塑料、陶瓷、树脂、玻璃、橡胶、木材以及各种复合材料； 2. 检测各种胶接结构和蜂窝结构件中的分层、脱粘、金属加工工件表面粗糙度、裂纹等。 火箭用烧蚀喷管质量检测。 玻璃纤维增强塑料与橡胶包覆层之间的缺陷检测。 雷达天线罩、火箭发动机壳体等工件的内在质量检测。 6．4 声发射检测 6．4．1 声发射现象的物理基