激光超声技术在无损检测中的应用

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1、第５卷第４期航空工程进展Vol畅５No畅４２０１４年１１月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov．２０１４文章编号：１６７４‐８１９０（２０１４）０４‐４８７‐０４激光超声技术在无损检测中的应用１１２２２２郭佳，李四海，宁宁，李闵行，张昭，王丹（１．西北工业大学自动化学院，西安７１００７２）（２．中国飞机强度研究所结构无损检测及健康监测研究室，西安７１００６５）摘要：激光超声检测技术作为一种新兴的无损检测方法，以其非接触、点式检测及对复杂形状试件检测效率高等显著优势，逐渐进入了人们的视线。介绍激光超声技术的原理

2、及优点，制作带预置缺陷的复合材料层压板试件，使用激光超声检测系统，分别采用穿透法和脉冲反射法两种手段对含有预置缺陷的复合材料层压板进行验证性检测，均能检出２mm的预置缺陷。通矱过与采用压电探头的传统超声检测系统的检测结果对比，表明激光超声检测系统可以达到和传统超声检测系统一致的检出率。关键词：非接触性；复合材料层压板；无损检测；激光超声；穿透法；脉冲反射法中图分类号：TN２４７文献标识码：AApplicationofLaserUltrasonicTechniqueinNon‐destructiveTesting１１２２２２GuoJia，LiSihai，NingNi

3、ng，LiMinhang，ZhangZhao，WangDan（１．SchoolofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an７１００７２，China）（２．NondestructiveTesting&StructuralHealthMonitoringResearchDepartment，AircraftStrengthResearchInstitute，Xi’an７１００６５，China）Abstract：Asanewnondestructivedetectionmethod，laserultraso

4、nic，whichgraduallygoesintooursight，isnon‐contact，pointdetectionandhavethesignificantadvantageinthecomplexshapesampletestwithhigheffi‐ciency．Theprincipleandadvantagesoflaserultrasonictechniqueisintroduced，andthecompositelaminatesspecimenwithpresetinjuryismade．Thepenetrationmethodandpul

5、sereflectionmethodareusedtotestthesample，whichiscompositelaminatescontainingapresetdamage．Resultsshowthat２mmpresetdefectscouldbedetectedbybothmethods，whichcanreachthesamedetection‐rateasaultrasonictestsystemwithaconventionalpiezoelectricprobe．Keywords：non‐contact；compositelaminates；no

6、ndestructivetesting；laserultrasonic；penetrationmethod；pulsereflectionmethod随着超声技术的不断发展，激光超声检测技术0引言逐渐进入了人们的视线。激光超声检测技术以激［１‐２］光激发并接收超声波实现对材料缺陷的检测。超声检测技术是利用声波与物质相互作用时，激光超声检测技术具有非接触、宽带及点式检测的声速及声波的能量会发生变化这一现象，通过对声特点，因而可以很好地满足复杂形貌或是恶劣环境速和声波衰减的测量，来确定物质的一些基本物理［３］参数的无损检测方法。该技术是研究物质结构及其下的工件检测。L

7、aserUT是洛克希德·马丁公特性的基本方法之一，在许多领域已获得成功应用。司开发的激光超声检测系统，是目前世界上较为先进的激光超声检测系统。该系统采用脉冲回波方式用于飞机复合材料结构检测，可以应用于不同的收稿日期：２０１３‐１２‐０２；修回日期：２０１４‐０１‐０５飞机制造程序，包括F‐２、F‐１６、F‐２２和F‐３５机型。通信作者：郭佳，lanjialuo＿guo＠１２６．comLaserUT具有较高的优越性，例如精密的模具或４８８航空工程进展第５卷者用户定制的探头结构，激光超声的检测速度可以格检测的特点。但热弹激发超声过程中，光能转化［７‐８］１０倍于常规超

8、声检测系统