Metody wykrywania rozwarstwiania metalowych płytek kompozytowych obejmują głównie detekcję termowizyjną prądami wirowymi, detekcję radiograficzną i detekcję ultradźwiękową. Technologia badań ultradźwiękowych stała się najczęściej stosowaną metodą w badaniach nieniszczących ze względu na jej dużą zdolność penetracji, bezpieczną obsługę i łatwą implementację. Oderwanie powoduje nieciągłość na ścieżce propagacji ultradźwięków, co skutkuje odbiciem i zablokowaniem transmisji, co można zidentyfikować na podstawie charakterystyki sygnału. W przypadku płyt kompozytowych z podłożem ze stali, materiału kompozytowego z tytanu i całkowitej grubości większej niż 4 mm GB/T8547-2019 [6] przewiduje również użycie tradycyjnych sond piezoelektrycznych do wykrywania niezwiązanych obszarów za pomocą fal odbitych, ale wymaga dobrego sprzężenia akustycznego pomiędzy przetwornikiem a płytą kompozytową. Ultradźwięki laserowe, jako technologia bezkontaktowego wzbudzenia, cieszą się coraz większym zainteresowaniem wśród ludzi. Xia Jia i in. przetestowano ołów stalowy metodą odbioru laserowego ze wzbudzeniem laserowym.
Połącz konstrukcję. Janovská i in. wykorzystali spektroskopię rezonansu ultradźwiękowego do pomiaru jakości wiązania laserowych powłok natryskiwanych na zimno. Chen Chu i in. wykorzystał technologię obrazowania z ogniskowaniem z syntetyczną aperturą opartą na przesunięciu fazowym w celu wykrycia defektów. Jednakże we wszystkich eksperymentach biorą udział optyczne systemy odbiorcze, a na wyniki wykrywania łatwo wpływa chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego i hałas otoczenia. Aby przezwyciężyć powyższe trudności, zaproponowano bezdotykowy schemat detekcji, który wykorzystuje laser impulsowy do wzbudzania szerokopasmowych fal ultradźwiękowych i wykorzystuje elektromagnetyczne przetworniki ultradźwiękowe do odbioru sygnałów.
Jakość powierzchni klejenia wpływa bezpośrednio na ogólną wytrzymałość płyt kompozytowych ze stali tytanowej. Aby skutecznie ocenić skuteczność klejenia, zaproponowano laserowy, elektromagnetyczny, ultradźwiękowy, bezdotykowy system wykrywania defektów związanych z rozwarstwieniem. W oparciu o zasadę laserowego wzbudzenia ultradźwiękowego, kierunkowość pola akustycznego fali podłużnej i teorię elektromagnetycznego odbioru ultradźwiękowego, zbudowano system wykrywania defektów rozwarstwiania płytek kompozytowych z tytanu i stali. Po stronie podłoża lub kompozytu, impulsowa, liniowa plamka lasera o długości 10mm i szerokości 0.2mm jest wykorzystywana do naświetlania powierzchni materiału w celu wzbudzenia fal ultradźwiękowych. Elektromagnetyczny ultradźwiękowy przetwornik fali podłużnej o częstotliwości środkowej 1 MHz służy do odbierania sygnałów w przeciwległym środku po przeciwnej stronie. Zbadano prawo zmienności amplitudy sygnału podczas względnego ruchu defektu odspojenia pomiędzy główną wiązką dźwięku a przetwornikiem. Z danych doświadczalnych wynika, że wraz ze wzrostem długości przetwornika zasłanianego przez defekt amplituda sygnału stopniowo maleje. Kiedy główna wiązka dźwięku i przetwornik są częściowo zasłonięte, amplituda sygnału zmniejsza się do 0,5-krotności wartości w stanie dobrego połączenia. Dlatego defekty odspojenia można określić na podstawie charakterystyki zmian amplitudy sygnału, a to również wskazuje, że laserowa technologia ultrasonografii elektromagnetycznej nadaje się do bezdotykowego wykrywania powierzchni spajania płyt kompozytowych ze stali tytanowej.
Aby spełnić wymagania bezkontaktowych badań nieniszczących dotyczących jakości powierzchni spajania płyt kompozytowych ze stali tytanowej, w artykule zaproponowano elektromagnetyczny przetwornik ultradźwiękowy ze wzbudzeniem lasera impulsowego.
Schemat detekcji odbioru energii. Omówiono zasadę wzbudzenia i kierunkowość pola akustycznego fali podłużnej ultradźwięków laserowych w mechanizmie ablacyjnym oraz przeanalizowano podłużne ultradźwięki elektromagnetyczne.
Opisano główną strukturę fizyczną przetwornika fal i teorię odbioru ultradźwiękowego, a także przedstawiono schemat i proces wykrywania odklejenia płyt kompozytowych ze stali tytanowej. Korzystanie z analizy teoretycznej.
Prawo zmienności sygnałów podczas ruchu defektów względem osi wiązki dźwiękowej badano poprzez eksperymenty detekcyjne, a wyniki wykazały, że tłumienie amplitudy sygnału zmienia się wraz z okluzją.
Wraz ze wzrostem długości wzmacnia się. Gdy amplituda maleje do 1/2 wartości odniesienia, granicą defektu jest linia łącząca środek plamki świetlnej ze środkiem przetwornika. Ogólnie rzecz biorąc, metoda pomiaru wzbudzenia lasera impulsowego, ultradźwiękowego, elektromagnetycznego, ultradźwiękowego przetwornika fali podłużnej odbierającego sygnały, jest wrażliwa na defekty odklejania i może skutecznie identyfikować granice defektów, co czyni ją skuteczną metodą testowania jakości wiązania płyt kompozytowych ze stali tytanowej.
