飞机结构件检测技术分析与研究

飞机结构件检测技术分析与研究

作者：徐磊

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第01期

摘 要：飞机结构件安全性决定飞机的安全性能，机体框架是保证飞行安全的关键。本文系统梳理并介绍飞机结构件无损检测的技术。 关键词：飞机；结构件；无损检测

无损检测技术的最基本要求，同时也是该技术的最低要求，就是能够可靠的检测出加工制造尺寸在容许值内的缺陷。无损检测技术将飞机的制造与维护融为一体，在损伤容限理论中，要求NDT必须将容许的尺寸缺陷，可靠高精度的检测出来。 1 结构件无损检测技术 1.1 超声波检测技术

超声波在不同的介质中传播时，所发生的反射、折射以及波形转换，使得超声波被吸收、散射，通过检测分析投射后的超声波，从而分析出检测件的缺陷数据，位置、深度等。超声波检测普遍应用，因其众多优点：一，穿透力很强，在固体介质中传输，能量损失较小，超声波的能量比声波大很多；二，超声波的声束在介质中沿直线传播，指向性很好；三、超声波探伤检测的厚度大、穿透速度快、灵敏度高、对人体无害；四，超声波可探测件的种类多，其中的脉冲发射式超声波探伤检测仪应用最为广泛。超声波检测的缺点是对仪器操作者的要求较高，并且每次只能检测很小的一部分，检测速度缓慢。 1.2 射线检测技术

射线检测的种类比较多，如X射线、r射线等等。根据被测物体材料的厚度，选择射线的种类。射线检测是利用不同射线对不同材料的投射性能，以及不同材料对射线的吸收、衰减程度不同，使射线强度不同程度的减弱，而缺陷部位与无缺陷部位的射线衰减程度不同，从而在胶片上呈现不同的状态。射线检测对人体有害，有着严格的操作规程和保护措施。 1.3 涡流检测技术

涡流检测是利用电磁感应原理的一项检测技术，其应用具有一定局限性，只能用于对导体的检测。导电材料在交变磁场的覆盖下会产生涡流磁场，当电磁线圈靠近材料表面时，材料的缺陷导致涡流发生畸形变化，有别于无缺陷涡流，线圈阻抗值随之发生变化，通过仪器测量阻抗值得变化，即可分析出材料的缺陷和损伤情况。

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1.4 磁粉检测技术

磁粉的种类非常多，可根据具体检测要求来选择磁粉类别。磁粉检测原理是材料缺陷或损伤会产生局部磁场，该磁场吸引磁粉，从而引起磁粉痕迹变化，通过分析磁粉痕迹变化来判别材料缺陷或损伤的位置、形状。磁粉检测主要用于材料表面的探伤检测，也可用于材料近表面的损伤检测。该检测技术在实际应用时，要清理干净材料表面，否则试样表面的凹凸或划痕也影响磁粉的走向。 1.5 渗透检测技术

渗透检测是利用渗透剂通过材料缺陷或损伤而渗入材料内部来检测材料缺陷或损伤程度。渗透剂主要由荧光渗透剂和着色渗透剂两种。渗透检测主要用于材料表面穿透性缺陷裂纹的检测，该方法简便高效可靠。渗透检测技术要在检测前，仔细清洁材料，消除杂质对渗透油剂和显影液的干扰和污染。目前，伴随的声发射检测和红外线检测也逐渐应用。 1.6 激光电子剪切成像技术

该技术是利用激光电子散斑干涉原理研发而成的新型检测方法。材料表面有缺陷，形成的散斑反应出材料表面的信息，缺陷损伤的散斑成像是不同的，借助成像技术，通过散斑的形态来分析材料的缺陷或损伤。该技术对蜂窝夹层结构检测方面，具有优势可行性。

除上述六种检测技术外，还有很多检测技术尚在实验阶段，还没有完全实践应用到实际工作中，如红外成像检测技术、T赫兹复合材料检测方法等。 2 无损检测的未来发展

随着科技和材料的发展，无损检测技术也获得长足发展，众多先进的检测原理有望实践应用。在计算机技术的支持下，无损检测技术也逐渐向数字化、智能化、精密化发展。未来检测技术，不但可以探测材料的缺陷的位置、形状、深度等，还能够智能化分析材料的特性、状态，以及缺陷的发展趋势，甚至判断出材料的可用寿命。 2.1 数字化方向

计算机技术和数字图像技术已经非常成熟，并且还在不断提高和发展，CT和DR为代表的数字化射线技术已经获得认可。数字化检测技术优势明显，如方便存储复制，可利用计算机技术进行数字化处理，得到更多信息和效果。另外，还可以利用发达的网络信息技术实现远程检测和诊断，节省时间，提高检测效率。 2.2 智能化方向

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借助计算机和网络信息技术，促进检测技术的智能化发展趋势。仪器可以实现自动检测，自动分析数据，并且反馈结果；用户可以通过参数调整，实现多种检测；可实现远程数据传输和共享，远程分析和反馈结果。建立完整的检测数据库，系统通过自身数据库搜索分析所检测物体的情况，迅速形成检测结果和意见。 2.3 自动化方向

基于计算机技术的自动化检测技术，提高检测效率和精确度，代替人力劳动，解决一些时间困难。利用自动化检测技术完成对复杂危险环境下的检测工作，到达人员无法到达的环境中执行检测工作。目前，自动化检测领域的仪器发展很快，这也是自动化、智能化时代的必然结果。 3 结语

飞行安全关系人身安全，飞机结构件的安全检测依赖于各项检测技术。对飞机结构件的探伤检测对于飞行的安全和寿命意义重大，是保证人财安全的关键。在科技材料不断创新，以及计算机信息技术飞速发展的背景下，要积极研发更加精准高效的检测技术，确保飞机检修工作的高质量高效率。