空间调制热激励用于厚复合材料剪切散斑干涉无损检测

摘要整理

随着厚复合材料在海洋、风能和航空航天工业中的应用不断增加，对厚复合材料的检测变得越来越具有挑战性，需要考虑多种厚结构形式（如层板、夹芯、蜂窝结构）。剪切散斑干涉是一种全场非接触光学无损检测方法，通常用于检测厚度不超过10 mm的复合材料层板，但对于厚度超过50 mm的厚复合材料层板，其检测性能尚不明确。在剪切散斑干涉无损检测中，通过比较被检测试样的两个变形状态获得的条纹图或相位图来揭示缺陷引起的异常。热加载因其现场检测便利性和成本效益高而被广泛应用于试样变形。本研究旨在改进剪切散斑干涉检测厚复合材料的缺陷检测能力，为此研究了空间调制热激励方法。建立了Abaqus厚复合材料模型以辅助剪切散斑干涉检测。探索了包括局部加热和全局加热在内的多种空间调制加热方式，以评估其在厚复合材料缺陷检测中的有效性。本文呈现了空间调制热加载的实验和数值结果。讨论了局部和全局热激励下的缺陷诱导剪切散斑干涉响应，包括短时加热和长时加热对厚复合材料检测的影响。研究结果表明，在检测厚复合材料中的深层缺陷时，长时加热更有利；与全局加热相比，局部加热可以增强缺陷诱导信号。

相关论文