[实用新型]一种碳纤维复合材料“R”角结构超声检测的对比试块有效

专利信息
申请号: 201921838168.4 申请日: 2019-10-29
公开(公告)号: CN210803374U 公开(公告)日: 2020-06-19
发明(设计)人: 陈振兴;周松蔚;郭治文;钱爱兵;冯浩 申请(专利权)人: 中航通飞华南飞机工业有限公司
主分类号: G01N29/30 分类号: G01N29/30
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 卢泽明
地址: 519000 广东省珠*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 碳纤维 复合材料 结构 超声 检测 比试
【说明书】:

实用新型公开的一种碳纤维复合材料“R”角结构超声检测的对比试块,包括“R”角结构本体,由多层碳纤维复合材料布直接在R角形工装夹具上铺贴而成,形成中间圆弧弧度值为45°的单曲率圆弧面、且单曲率圆弧面两端分别为两个等长的直线平板平面结构;“R”角结构本体的单曲率圆弧面内部的内圆角区、中间层、外圆角区分别设置有三个呈圆形且结构大小均一致的人工缺陷薄膜,人工缺陷薄膜在单曲率圆弧面的内圆角区、中间层、外圆角区分别形成“R”角结构本体的内圆角区分层缺陷、中间层分层缺陷和外圆角区分层缺陷;该对比试块具有体积小、轻便易携带与保存,可有效应用于碳纤维复合材料层“R”角结构质量的超声检测。

【技术领域】

本实用新型涉及复合材料的超声检测技术,尤其涉及一种碳纤维复合材料“R”角结构超声检测的对比试块。

【背景技术】

碳纤维复合材料是飞机结构中的一种常见结构形式,在固化成型过程中,较平面部位更容易因为树脂流动不均匀或固化程度不足等原因引起孔隙、分层、脱粘等缺陷,在纤维填塞区还容易因为纤维填塞不足或树脂流动不好而形成孔洞缺陷。随着碳纤维复合材料的应用日益广泛,其无损检测需求也日渐增多,但碳纤维复合材料的检测存在一定特殊性,即其对超声波的衰减严重;当检测较厚的层压板时,单一增益下无法一次性检测出整个厚度区间内的所有缺陷。

特别是飞机结构中的复合材料R角结构,由于包含有小曲率结构,在固化成型过程中,较平面部位更容易因为树脂流动不均匀或固化程度不足等原因引起孔隙、分层、脱粘等缺陷,在纤维填塞区还容易因为纤维填塞不足或树脂流动不好而形成孔洞缺陷。并且,当R角结构内部及附近出现缺陷时,制件受力后,缺陷的扩展速率要大于缺陷位于层板中的扩展速率。现有的超声检测对比试块无法更有效地满足人们的需求,因此,迫切需要设计制作R角检测用对比试块,以用来调节检测灵敏度,判定缺陷埋深和尺寸,是保证可靠、准确检出缺陷的必要条件。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种体积小,轻便易携带与保存,用于R角结构超声检测时灵敏度调节和缺陷埋深、尺寸的评定,便于对各加工部位的加工参数及参数调整进行详细的了解与缺陷对比,并保证检测的准确性和可靠性,有效地满足使用需求的碳纤维复合材料“R”角结构超声检测的对比试块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种碳纤维复合材料“R”角结构超声检测的对比试块,包括“R”角结构本体,该“R”角结构本体由多层碳纤维复合材料布直接在R角形工装夹具上铺贴而成,形成中间圆弧弧度值为45°的单曲率圆弧面、且单曲率圆弧面两端分别为两个等长的直线平板平面结构,所述单曲率圆弧面两端的两个直线平板平面相互垂直设置;

所述单曲率圆弧面沿圆弧方向的截面称为圆弧截面,圆弧截面的厚度与两个直线平板平面的厚度相同,所述圆弧截面与两个所述直线平板平面垂直连接;

所述“R”角结构本体的单曲率圆弧面内部的内圆角区、中间层、外圆角区分别设置有三个呈圆形且结构大小均一致的人工缺陷薄膜,单曲率圆弧面内圆角区的人工缺陷薄膜形成所述“R”角结构本体的内圆角区分层缺陷,单曲率圆弧面中间层的人工缺陷薄膜形成所述“R”角结构本体的中间层分层缺陷,单曲率圆弧面外圆角区的人工缺陷薄膜形成所述“R”角结构本体的外圆角区分层缺陷;

所述内圆角区分层缺陷、中间层分层缺陷和外圆角区分层缺陷相互之间错位不重叠设置,相邻的内圆角区分层缺陷、中间层分层缺陷和外圆角区分层缺陷依次沿所述“R”角结构本体的单曲率圆弧面延伸方向的等距离设置、且相邻之间的距离为50mm。

进一步地,所述“R”角结构本体的长度为200mm、宽度为60mm、厚度为20mm。

进一步地,所述内圆角区分层缺陷铺贴于内表面预浸料的第2层与第3层之间,所述中间层分层缺陷铺贴于两中间层预浸料之间,所述外圆角区分层缺陷铺贴于外表面预浸料的倒数第2层与第3层之间。

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