复合材料激光超声检测应用

复合材料在航空领域中的广泛应用是科学技术不断发展的必然趋势。与传统的金属结构相比，复合材料结构的比强度和比刚度更高，同时兼备耐磨损、抗腐蚀等优点，具有极强的可设计性，满足航空领域对结构苛刻性能的追求。许多研究表明，将先进复合材料大量应用于飞行器之中，不仅能够实现结构显著减重，而且可以提高飞行器的机动及隐身性能。

由于加工工艺原因，复合材料本身具有非常明显的分散性，且材料内部的微结构形式和非线性特征复杂，导致其强度、破坏形式及使用寿命难以预测。因此，开展针对复合材料的原位、快速、高效的损伤检测和性能评估方法的研究可以提高航空结构安全性，促进复合材料结构的应用。在众多无损检测方法中，激光超声技术随着激光激励技术的日益发展得到了越来越多的关注。与常规的水浸式超声检测利用压电换能器激励结构中的超声波不同，激光超声技术采用激光照射产生的热弹效应激励结构中的超声波，其特点在于激励方式是远距离、非接触的，且通过偏转反射镜的角度进行光路的控制就能够实现大范围的扫描。目前，在结构内部损伤评估、材料表面缺陷识别等方面，激光超声技术都进行了很好的试验验证。特别是针对具有复杂曲面的结构（如管壁结构、钻头、风机桨叶以及涡轮叶片等），该方法也有很好的检测效果。随着硬件系统的进一步集成与发展，激光超声技术的应用已得到初步的工程验证。

激光超声检测技术采用脉冲激光照射的手段激励结构中的Lamb波,可以实现远距离、非接触式的Lamb波传播波场数据测量.针对复合材料在航空领域应用中所面临的安全和可靠性能评估问题。