浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法
航空复合材料的损伤与维修
航空复合材料的损伤与维修在航空领域，复合材料被广泛应用于飞机的结构件和舱内装饰。
复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在航空工业中得到了广泛的应用。
与传统金属材料相比，复合材料在使用过程中更容易受到外部环境和操作方式的影响，容易受到损坏，这给航空安全带来了一定的隐患。
对航空复合材料的损伤及维修问题进行深入了解和研究，对确保航空安全和提高飞机使用效率具有重要意义。
飞机在飞行过程中，难免会受到外部环境的影响，比如气流冲击、风刮等各种因素都可能对飞机及其结构件造成损伤。
相比传统金属材料，复合材料在受力过程中表现出不同的特性。
当复合材料遭受冲击或者重载时，可能产生裂纹、破损等各种形式的损伤。
这些损伤可能因为轻微而被忽略，但长期积累下来会对飞机的结构安全性造成威胁。
对航空复合材料的损伤进行及时、有效的诊断十分重要。
针对航空复合材料的损伤检测，目前主要有几种常见的方法。
一种是目视检查法，也就是人工检查，通过人眼观察来判定复合材料是否存在明显的破损或者裂纹。
这种方法直观简便，但存在主观性较强、检测范围有限等问题。
另外一种方法是使用超声波检测技术，这种技术可以有效地检测出复合材料内部的隐伏裂纹。
还有X射线检测、激光扫描等多种检测方法都被应用于航空复合材料的损伤检测工作中。
通过这些方法，可以及时准确地发现复合材料的损伤，并做出相应的维修决策。
当航空复合材料出现损伤时，适时的维修是至关重要的。
在过去，对于复合材料的维修工作主要采用的是传统的金属材料的维修方法，如焊接、铆接等。
这些方法并不适用于复合材料，因为复合材料的特性决定了其在设计、加工、维修等方面需要采用不同的方法。
在航空复合材料的维修中，需要考虑复合材料的特性和工艺技术，选择合适的维修方法，以确保维修后的结构件能够恢复原有的性能，同时保证飞机的使用安全。
近年来，随着复合材料技术的不断发展，针对航空复合材料的维修方法也得到了迅速的发展。
目前，针对不同类型的复合材料损伤，已经出现了多种不同的维修方法。
复合材料破损模式及损伤评估方法研究
复合材料破损模式及损伤评估方法研究复合材料作为目前发展最快的结构材料之一，其广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、建筑和体育器材等领域。
其轻便、强度高、抗腐蚀等特性受到人们的青睐，但同时也存在着不易损伤检测和修复难的问题。
因此，破损模式和损伤评估方法的研究对复合材料的应用和发展有着重要的意义。
一、复合材料破损模式分析1. 纵向破裂纵向破裂指的是工程承受纵向载荷时，纤维沿纵向方向产生拉伸破裂的现象。
这种破损模式通常发生在直角或圆形截面的薄壁复合材料构件中。
2. 层间剥离层间剥离是指复合材料中不同层之间由于应力集中或者其它因素导致的剥离现象。
这种损伤可能在第一层或者在中间层发生，在非对称复合材料构件中表现得更为明显。
3. 面内剪切面内剪切是指在载荷作用下，双向纤维绕组或多向针织复合材料中发生的层间滑移现象。
这种损伤模式容易在双向和针织复合材料中出现。
4. 晶格破坏在一些高强度高温复合材料中，由于材料长时间的受热膨胀和收缩等因素，会产生晶格结构的临界结构转换和断裂，这种破损模式可能导致材料的劣化和性能降低。
二、复合材料损伤评估方法1. 红外成像红外成像技术是利用红外光谱的成像方式，来检测材料内部的热量分布、热辐射和热传输特性，以预测材料中的粘结、裂纹、孔洞和表面腐蚀等损伤程度。
2. 声发射检测声发射检测是利用材料的声学反射和回声特性，通过记录声波传播的时间、波形、频率和幅度来识别并评估材料损伤程度和剥离程度，以提供损伤评估和修复指导。
3. 超声波检测超声波检测是利用声波传播在材料内部的特性，通过检测声波的时间、波形、频率和幅度等参数，来避免材料表面的干扰，对材料内部的损伤程度进行评估和定位。
4. X射线检测X射线检测是利用电磁波的透射能力，对材料内部的非均匀结构进行检测和成像。
对材料中的异常区域、孔洞、裂缝、层间剥离、残余应力等缺陷进行识别和定位。
三、结论复合材料在应用过程中容易发生各种各样的损伤，这些损伤对于材料性能的损害和材料寿命的缩短都有着直接的影响。
航空复合材料的损伤与维修
航空复合材料的损伤与维修航空复合材料是指由不同材料组合而成的复合材料，常见的组合材料包括碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂等。
航空复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性能好等优点，因此在航空领域得到了广泛应用。
随着航空器的使用和老化，航空复合材料可能会受到各种不同类型的损伤，这些损伤包括裂纹、划痕、穿孔等。
对于航空复合材料的损伤进行及时有效地维修至关重要，不仅可以延长航空器的使用寿命，还可以保证航空器的飞行安全。
航空复合材料的损伤主要分为表面损伤和内部损伤两类。
表面损伤包括划痕、凹坑、油污等，这些损伤不仅影响了航空器的外观，还可能导致材料的性能下降。
内部损伤主要包括裂纹和穿孔等，这些损伤不易被发现，但会对航空器的结构稳定性和安全性产生严重影响。
航空复合材料的损伤必须得到及时的检测和维修。
对于航空复合材料的损伤维修，首先需要进行全面的损伤检测和评估。
通过超声波检测、X射线检测等手段，对航空复合材料的表面和内部进行全面检测，评估损伤的性质和程度。
根据损伤的情况，选择合适的修复方案。
对于表面损伤，可以进行修复剂填补、磨砂、打磨等方法进行修复；对于内部损伤，可以通过注射胶体、粘接等方法进行修复。
在进行维修时，还需要考虑到航空器的使用环境和工作条件，以保证维修后的航空复合材料能够满足飞行安全的要求。
值得注意的是，航空复合材料的损伤维修需要遵守严格的标准和规范。
航空复合材料的损伤维修工艺需要符合航空工业标准，以保证维修后的航空器能够符合飞行安全的要求。
在进行航空复合材料的损伤维修时，还需要考虑到航空器的材料特性和结构特点，以保证维修后的航空复合材料能够满足航空器的使用要求。
飞机复合材料的先进无损检测技术
飞机复合材料的先进无损检测技术飞机复合材料的先进无损检测技术是指应用最新的检测方法和技术手段对飞机复合材料进行全面、准确的检测和评估的方法。
飞机复合材料由于其重量轻、强度高的特点，被广泛应用于航空航天领域，但由于其特殊的结构和材料特性，传统的无损检测方法往往难以满足其检测需求。
先进的无损检测技术可以从多个角度对飞机复合材料进行全方位的检测，具有高效、准确、可靠的特点。
以下是几种常见的先进无损检测技术：1. 红外热成像技术：红外热成像技术利用红外辐射热场分析物体内部结构和缺陷，可以有效检测出飞机复合材料中的疲劳裂纹、组织变化等问题。
2. 超声波检测技术：超声波检测技术能够通过超声波的传播和反射情况来检测材料内部的缺陷和损伤。
通过超声波的频率和幅度等参数，可以准确评估复合材料的健康状况。
3. X射线检测技术：X射线检测技术可以通过探测材料对X射线的吸收和散射情况来检测材料的内部缺陷和结构问题。
这种技术对于检测复杂结构的飞机复合材料非常有效。
4. 超声光纤传感技术：超声光纤传感技术是利用光纤传感器对超声波进行检测，可以实现对飞机复合材料内部缺陷的精确定位和定量评估。
5. 激光干涉检测技术：激光干涉检测技术是利用激光干涉原理来检测材料表面和内部的缺陷和变形情况。
这种技术具有高分辨率、非接触、快速的特点。
这些先进的无损检测技术综合应用能够实现对飞机复合材料全面、快速、准确的检测。
在飞机制造和维修过程中，运用这些技术可以及时发现和修复材料缺陷和损伤，确保飞机的安全性和性能可靠性。
随着科技的不断进步，无损检测技术也将不断发展和完善，为航空航天领域的飞机复合材料提供更好的质量控制和保障。
精典论文：飞机结构的损伤及其检测
飞机结构的损伤及其检测论文一、引言7月25日法航一车“协和”客机从巴黎戴高乐机场起飞两分钟后即坠毁，造成机上乘客和机组人员全部罹难，这起惨重的空难事故再次告诫我们对飞机结构损伤源及其后果的分析检测是多么重要。
现行适航性条例明确规定对新、老飞机必须按损伤害限原理进行设计和评估，保证在飞机整个使用寿命期内，一旦发生疲劳、腐蚀或意外损伤时，在损伤被检出前，结构仍能承受规定的载荷而不出现损坏或过度的结构变形．及时地以高概率进行损伤检测是确保结构损伤容限特性的一个关键要素，与此相应的损伤评定和损伤检查则是民用飞机合格审定和连续适航的一个重要内容．本文简要介绍民用飞机结构的主要损伤源和对各损伤源造成的损伤的检查要求，旨在引起有关人员的进一步研究和探讨。
二、结构损伤分析及其检测1、主要损伤的来源、性质和检查要求结构损伤从初始型式看可分为两大类：一类是明显的大面积损伤，由离散源引起；另一类是不易发觉的较小损伤，由环境恶化、意外事故或疲劳引起。
下面分别简述这些损伤型式。
（1）离散源损伤离散源损伤，如大鸟憧击或发动机或飞机零件飞出引起的结构损伤，是明显损伤．对此类损伤。
没有专门的检查大纲，但适航条例规定，必须证明一旦发生这类损伤，飞机应能安全地完成该次飞行。
故需对受损结构的剩余飞行中预期发生的合理载荷下的剩余强度进行分析和试验验证。
适航条例对新设计飞机所规定的离散源假设如下：●在最高至2450米的各种高度上，以可能的各种飞行速度下，1.8公斤重的鸟撞击飞机的任何部位（在海平面，直到Vc的各种速度下，3.6公斤鸟撞击尾翼．1.8公斤鸟撞击机翼）;●风扇叶片的非包容性撞击;●发动机的非包容性破坏（涡轮转盘的 1/3破坏）;●高能旋转机械的非包容性破坏。
（2）环境损伤环境损伤是指因有害环境造成的结构损伤，它包含两种损伤型式腐蚀和应力腐蚀。
腐蚀可能与时间和（或）使用有关，例如起源于表面防护破坏或老化的损伤很可能随日历时间的增加而加剧．也可能与时间和（或）使用无关，如厨房渗漏造成的腐蚀是一随机发生的离散事件。
飞机复合材料的先进无损检测技术
飞机复合材料的先进无损检测技术【摘要】飞机复合材料作为飞机结构的重要组成部分，其无损检测技术至关重要。
本文首先介绍了无损检测技术的发展历史，然后探讨了飞机复合材料的应用及重要性。
接着介绍了常见的飞机复合材料的无损检测方法，以及先进的无损检测技术。
最后分析了飞机复合材料无损检测技术所面临的挑战。
在展望了飞机复合材料的先进无损检测技术的发展前景，并总结了其重要性。
未来的发展方向包括提高检测精度和效率，推动无损检测技术不断创新。
飞机复合材料的先进无损检测技术将在未来对航空安全和飞行效率起到至关重要的作用。
【关键词】飞机复合材料、无损检测技术、发展历史、应用、重要性、常见方法、先进技术、挑战、发展前景、重要性总结、发展方向。
1. 引言1.1 飞机复合材料的先进无损检测技术飞机复合材料的先进无损检测技术在航空工业中扮演着重要的角色。
随着飞机结构的复杂化和轻量化趋势，复合材料逐渐取代了传统的金属材料成为广泛应用的材料之一。
由于复合材料的特殊性质，传统的金属检测技术往往无法准确检测复合材料中的缺陷，因此开发先进的无损检测技术至关重要。
飞机复合材料的先进无损检测技术能够有效地发现和评估复合材料中的缺陷，包括裂纹、孔洞、浆料不均匀等。
通过使用先进的检测设备和技术，可以提高飞机材料的安全性和可靠性，减少维护成本和飞行风险。
随着科技的不断进步，飞机复合材料的无损检测技术也在不断发展和完善。
从传统的超声波检测到热成像技术，再到最新的光纤传感技术，不断涌现出更加高效和精准的检测方法。
这些先进的技术为航空工业提供了更加可靠和安全的无损检测解决方案，为飞机的设计、制造和维护提供了强大支持。
2. 正文2.1 无损检测技术的发展历史无损检测技术的发展历史可以追溯到20世纪初。
最早期的无损检测方法是通过视觉检查来发现飞机结构中的缺陷。
随着科技的进步，逐渐出现了更加精确和高效的无损检测技术。
20世纪50年代，X射线无损检测技术开始应用于飞机材料的检测中，利用X射线可以穿透材料并显示出内部缺陷，如裂纹和异物。
飞机结构材料断裂力学与损伤评估研究
飞机结构材料断裂力学与损伤评估研究随着航空业的快速发展，飞机设计和制造领域对结构材料的性能和可靠性要求越来越高。
飞机结构材料的断裂力学和损伤评估研究变得至关重要。
本文将探讨这一关键领域的研究和应用。
断裂力学是研究材料在受力下破裂的学科。
在飞机结构中，由于不同零部件之间的连接及其他外部因素，材料可能会产生裂纹并导致结构破裂。
理解材料的断裂行为对于确保航空器的安全性和可靠性至关重要。
断裂力学的研究有助于确定材料的断裂韧性，即破裂前材料能够承受多大的应力。
研究者通过实验和数值模拟来测量和分析材料的断裂韧性。
这些研究成果可以指导飞机结构材料的选用，确保其具有足够的韧性来应对正常运行和潜在事故条件下的应力。
另外，材料的损伤评估也是飞机结构设计中的重要环节。
在飞机的使用寿命中，材料会经历多个周期的加载和卸载，这会导致累积的损伤。
损伤评估的目的是检测、分析和评估材料中的损伤程度和性质。
通过对损伤的准确评估，可以确定是否需要进行维修或更换受损的部件，以确保航空器的飞行安全。
有许多方法可用于研究飞机结构材料的断裂力学和损伤评估。
其中之一是非破坏性检测（NDT）技术，例如超声波和磁粉检测。
通过使用这些技术，研究人员能够检测到材料中的裂纹和其他隐蔽的损伤，并评估其大小和位置。
另一种常用的方法是数值模拟。
数值模拟技术通过建立复杂的数学模型来模拟材料的断裂行为和损伤发展过程。
这种方法可以更好地理解材料的力学行为，并提供预测和优化设计的能力。
然而，数值模拟需要准确的材料参数和边界条件，这对研究人员提出了更高的要求。
最近，机器学习和人工智能技术在断裂力学和损伤评估领域也得到了广泛的应用。
这些技术通过从大量的数据中学习和识别模式，能够预测材料的断裂行为和损伤发展过程。
它们可以帮助研究人员更快地进行断裂力学和损伤评估，并提供更准确的预测和决策依据。
总之，飞机结构材料的断裂力学和损伤评估研究对于确保飞机的安全性和可靠性至关重要。
探索材料的断裂行为和损伤发展过程，可以优化飞机结构的设计和维护方案。
飞机复合材料的先进无损检测技术
飞机复合材料的先进无损检测技术随着航空工业的发展，飞机结构材料逐渐从传统的金属材料转变为复合材料。
与传统的金属材料相比，复合材料具有更高的比强度、更低的密度、更好的耐腐蚀性以及更好的疲劳性能。
由于其复杂的结构和特殊的材料性质，复合材料的无损检测技术也面临着许多挑战。
飞机复合材料的无损检测技术是指在不破坏材料完整性的前提下，利用一系列物理、化学或机械的方法对材料进行检测和评估。
其目的是为了识别和评估材料中可能存在的缺陷，如裂纹、脱粘、孔洞等，以确保材料的安全性和可靠性。
在飞机复合材料的无损检测技术中，最常用的方法是超声波检测。
超声波检测是利用超声波在材料中的传播和反射特性来探测材料中的缺陷。
通过发送超声波信号，然后接收并分析反射信号，可以识别出材料中的缺陷位置和尺寸。
该方法具有检测灵敏度高、成像清晰、操作简便等优点，被广泛应用于飞机复合材料的无损检测中。
除了超声波检测，还有许多其他的先进无损检测技术也适用于飞机复合材料。
其中包括热红外检测、X射线检测、涡流检测等。
热红外检测是利用红外相机对材料表面进行扫描，通过检测材料热辐射的变化来发现隐藏的缺陷。
X射线检测是利用X射线对材料进行穿透照射，然后通过接收和分析X射线的散射和吸收信号来检测材料中的缺陷。
涡流检测是利用涡流感应效应检测材料中的缺陷，通过测量涡流感应电动势的变化来判断材料的完整性。
这些先进的无损检测技术在飞机复合材料的应用中，不仅可以识别和评估材料中的缺陷，还可以实时监测材料的疲劳状态，提前发现并预防材料的故障和损坏。
这些技术还可以进行材料的定量评估，对材料的使用寿命和可靠性进行预测和评估。
通过使用这些先进的无损检测技术，飞机复合材料的安全性和可靠性得到了极大的提高。
复合材料的损伤机制与评估
复合材料的损伤机制与评估在当今的工程领域中，复合材料因其优异的性能而得到了广泛的应用。
然而，与传统材料相比，复合材料的损伤机制更为复杂，这给其在实际应用中的可靠性评估带来了巨大的挑战。
为了确保复合材料结构的安全性和可靠性，深入研究其损伤机制并建立有效的评估方法显得至关重要。
复合材料通常由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的材料组成，通过特定的工艺复合而成。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料（如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料）和层合复合材料等。
这些材料在强度、刚度、耐腐蚀性等方面表现出色，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育用品等领域。
复合材料的损伤机制可以分为多种类型。
首先是纤维断裂，这通常是由于过大的拉伸或弯曲应力导致纤维无法承受而发生断裂。
一旦纤维断裂，复合材料的承载能力会显著下降。
其次是基体开裂，基体在受到外力作用或内部应力集中时容易产生裂纹。
这些裂纹会沿着基体扩展，影响材料的整体性能。
另外，纤维与基体之间的界面脱粘也是常见的损伤形式。
界面的结合强度不足或者在复杂环境下发生老化，都可能导致纤维与基体之间的分离，从而削弱复合材料的力学性能。
还有一种损伤机制是分层。
在层合复合材料中，由于层间结合力相对较弱，在受到冲击或弯曲等载荷时容易发生层间分离。
这种分层损伤会降低复合材料的层间剪切强度和抗弯性能。
此外，环境因素也会对复合材料造成损伤。
例如，高温、潮湿、化学腐蚀等环境条件会导致材料性能的退化，加速损伤的发生和发展。
为了评估复合材料的损伤情况，研究人员开发了多种方法。
其中，无损检测技术是一种重要的手段。
常见的无损检测方法包括超声检测、X 射线检测、红外热成像检测等。
超声检测通过发射超声波并接收反射波来检测材料内部的缺陷和损伤。
X 射线检测利用 X 射线的穿透性和不同材料对 X 射线吸收程度的差异来成像，从而发现内部的损伤。
红外热成像检测则是通过检测材料表面的温度分布来判断是否存在损伤，因为损伤区域的热传导性能通常会发生变化。
(完整word版)飞机夹层结构复合材料零部件的损伤形式及修理方法
常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料，也称蜂窝层合结构(见图1)。
其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等；夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。
蜂窝可制成不同的形状。
飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板（假梁）、边肋等零件胶合而成。
面板与夹芯之间用胶膜胶接，蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。
图1 蜂窝夹心板结构一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况，我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类：1、表面损伤图2 典型表面凹坑此类损伤一般通过目视检查发现，包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。
这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。
2、脱胶及分层损伤该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷，主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。
此类损伤一般不引起结构外观变化，大多是在生产过程中造成的初始缺陷，并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。
脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱，应及时予以修补。
3、单侧面板损伤这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔，一般通过目视检查即可发现。
该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤（表面塌陷），对气动性能和结构强度影响较大。
一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。
4、穿透损伤该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。
此类损伤对结构性能和强度有严重的影响，根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。
5、内部积水该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效，在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。
虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响；但在冬季日夜气温变化较大的情况下，由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶；同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能；特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等，均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。
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浅谈飞机复合材料结构损伤检测及评估方法 随着复合材料在飞机上的应用增长，其损伤检测及评估的作用至关重要。文章介绍了飞机复合材料结构的损伤类型，分析了常用的飞机复合材料检测技术的特点及适用范围，最后介绍飞机复合材料的损伤评估方法。
标签：复合材料结构；损伤；无损检测；损伤评估 引言 复合材料由于其高比强度和比刚度、良好的抗腐蚀和抗疲劳性能，在航空制造领域中应用越来越多。飞机复合材料是一种复杂的多相体系，并且结构及材料成形同时完成，成型过程中各种不确定的影响因素都难以避免会使结构产生缺陷。飞机在使用过程中，复合材料结构会受到载荷的作用、人为因素和自然环境条件的影响而导致各类的损伤产生。无论制造缺陷还是使用损伤都会严重威胁飞机复合材料结构的安全使用。了解复合材料结构件损伤的类型及其检测和评估方法，对于保障飞机安全高效运行是十分重要的。
1 飞机复合材料结构损伤类型 飞机的复合材料构件从制造到服役使用过程都可能会产生各种缺陷和损伤。复合材料制造过程中缺陷的典型原因包含原材料缺陷、固化过程没控制好、铺层错误、混入杂质，脱模方法错误等。缺陷主要有气孔、分层、层间断裂、界面分离、夹杂物、固化不佳、钻孔损伤等。在飞机使用过程中，伴随着意外损伤和环境损伤的产生，例如不当操作、疲劳、外来物、撞击，沙石、冰雹和雷击、腐蚀等都是产生损伤的原因。损伤形式包括裂纹、划伤、烧伤、凹坑、分层、穿透损伤、腐蚀坑、表面氧化、夹层结构脱粘等等。
按照飞机复合材料结构损伤的严重程度，可将其分为允许、可修理和不可修理三种损伤。可允许损伤是指不影响结构性能或完整性的轻微损伤，界定结构件可允许损伤的范围和标准（例如具体的尺寸和条件等）应由相应机型的结构修理手册中给出。对可允许损伤，应根据具体情况确定是否修理。如果允许损伤有扩展的可能性导致结构的剩余强度下降并引起设计寿命的下降，应当在要求的时限内完成修复。通常对可允许损伤做简单的修理，以防损伤进一步扩展。可修理损伤是指损伤的严重程度超过了许可损伤的范围，致使结构的强度、刚度等性能下降而加强的损伤。不可修理损伤是指超出可修理范围极限的损伤，对此只能更换损失的原复合材料构件。
2 飞机复合材料结构损伤检测方法 通过适当方法对飞机复合材料结构进行检测是发现缺陷和损伤的重要技术手段。现在针对飞机复合材料结构损伤检测的有效且常用的方式主要有目视检测、敲击、超声波、X射线、涡流、红外线成像检测等，下面简单介绍其基本原 理和适用范围。 2.1 目视检测 目视检查是复合材料结构完整性检查的常用检查方法。所有复合材料部件在进行无损检测之前，凡是能够目视检查到的部位，都必须进行目视检查。这一方法既不包括在无损检测范围内，也不属于破坏性检查，但它是复合材料结构维修工作中实际应用的重要检查方法。在目视检查时，因环境条件和检查条件的不同，视线可达性和视力局限性以及要达到的检查目的不同，往往需要借助照明光源、放大镜和内窥镜等简单的辅助工具。目视检查能发现构件常见的冲击、凹痕、裂纹、外沿分层和脱胶、烧蚀等损伤。
2.2 敲击检测 敲击检测是基于声学原理，用一小锤、硬币等轻轻敲击被检测复合材料结构，根据声音的变化确定损伤部位。这种方法对于检查脱胶和分层损伤是最简单和最通用的方法。当用一枚硬币或其他小的金属件轻轻敲打没有脱胶的夹芯结构时，将会听到清脆的金属铃声。如果出现脱胶，将会听到钝的重击声。敲击的速率应当足够快，以便产生足够的声响并用耳朵来辨别任何的声调差异。敲击法可检出分层、脱粘等损伤；最适合夹层结构中脱粘损伤。最常见的检测工具是根据被检测结构制作的敲击小锤，敲击锤可以是由有机玻璃、木质、钢、铜等制成。智能敲击检测是基于普通敲击法基础上结合声振检测原理，利用数字敲击锤敲击使待检结构产生的机械振动来判断构件的强度和缺陷等的新型敲击检测方法，适用于蜂窝结构检测。敲击有可能把结构内部原件变化所产生的声调改变误认为缺陷。此外，这种方法不适于噪声较大的环境，应当在尽可能安静的地方，由熟悉零件内部结构的人员进行检测。在检查薄壁时，应避免工作表面产生小的凹坑。
图1 敲击检测实例 2.3 超声检测 超声检测技术是通过对超声波与被检件的相互作用后的反射或衰减进行分析，从而根据回波或透过波的差异判断损伤情况的一种检测方法。用于复合材料结构损伤检测的超声波频率一般在1～10MHz范围，常用频率为5MHz。该检测方法技术已较为成熟，具有强穿透力、灵敏度高、方便安全等特点，检测设备轻便且成本低，尤其是便携式超声波检测仪，在外场维修检测中使用十分方便。超声波检测技术目前是复合材料检测中使用最广泛的一种方法，适用于结构的分层、脱胶、层间疏松、胶接气孔和疏松、孔隙含量等损伤或缺陷的检测。用于复合材料结构的超声波检测法主要有两种：超声脉冲反射法和超声穿透法。超声脉冲反射法通过超声波探头发射脉冲波到被测构件内，然后根据反射波的情况来确定构件损伤或缺陷。超声穿透法是依据脉冲波或连续波穿透构件之后的能量变化来判断损伤或缺陷。穿透法常采用两个探头，一个用作发射，另一个用作接收，分别放置在被测构件的两侧进行检测，如图2所示。 图2 超声穿透检测 2.4 X射线检测 X射线是一种能量高、波长短、穿透力强的电磁波，当穿过某种物体时会由于其被吸收或散射而衰减导致强度下降。复合材料结构中存在的孔穴、裂纹、疏松等缺陷或者和夹杂物部分对X光的吸收程度都与完好结构部分不同。通过感光胶片对穿过构件的X射线显影并检验之后便可以判断结构中是否存在缺陷。除了上述缺陷外，采用此方法还可检测复合材料构件中的横向裂纹。
图3 射线检测原理示意图 2.5 涡流检测 涡流检测的基本原理是电磁感应，可用于检测导电材料的缺陷或损伤，检测灵明度高。因此，采用涡流检测法只能检测導电的树脂基复合材料的纤维断裂损伤。涡流检测能发现复合材料表面的损伤和近表面的内部损伤，尤为对断裂损伤敏感，其最大优点是在位检测方便。涡流检测分为高频涡流检测和低频涡流检测。高频涡流用于检测复合材料构件表面或近表面的纤维断裂与裂纹；低频涡流用于检测复合材料表面以下部分的裂纹。图4所示为涡流检测原理。涡流检测除检测损伤外，还可用于检测复合材料夹芯结构的厚度，例如，采用涡流检测仪和探头用于检测机头雷达罩的厚度，检测误差在±0.005in以内。图4 涡流检测原理
2.6 红外线成像 红外线成像是基于物体的热辐射特性，利用被检构件的不连续性的缺陷对热传导性能的影响使构件表面的红外辐射能力发生变化，通过红外照相将这种变化转化为可见的温度图像，从而判断构件缺陷或者损伤的一种非接触式检测方法。它具有检测灵敏度高、检测效率高、检测结果显示直观等特点，可用于复合材料结构的脱胶、撞击损伤和积水的检测。
其它检测方法还有激光全息检测、着色渗透、微波检测等等。飞机上不同类型结构、损伤的检测所采用的方法是不同的。上述检测方法各有优缺点，并且相互之间往往不能完全替代，应当依据结构损伤的具体情况和检测需求选择合适的一种或者多张方法，从而准确、完整地检测构件的缺陷和损伤。另外，实际操作过程中还需要考虑资金成本、安全、实施的环境和工序等问题。
3 飞机复合材料结构损伤评估 飞机复合材料构件的损伤评估是维修过程中重要的一个环节。如果飞机复合材料结构检测出了损伤，就需要对其损伤进行评估，并据此选择修理方法和制订修理方案。损伤评估主要从结构（件）的重要程度、损伤的位置、损伤类型、损伤程度等方面综合考虑。 结构的重要程度可由其重要性確定，飞机复合材料结构包含关键部件、主要部件和次要部件。受损而失效会导致飞机发生危险甚至失事的部件为关键部件；主要部件受损而失效则会严重影响飞行正常操纵；次要部件则是指自身受损失效对飞机正常工作不产生干扰也不会发生人机安全问题的部件。修理关键部件时，应十分小心谨慎，严格按照结构修理手册和工卡实施修理工作。损伤的程度包括损伤面积的大小、深浅和数量。采用相应的检测方法对复合材料部件的损伤区域实施彻底地检测，可以确定损伤的程度。
损伤检测时应以可见损伤的最长轴单边为中心的半径100mm内的圆形区域进行检测，如图5所示。损伤类型根据产生原因和检测结果界定。一个复合材料结构件有时会出现几个相同或者不同性质的损伤。对相邻的损伤可按下面的原则来处理：如果两个及两个以上损伤靠得很近，则将它们视为一个整体损伤；具体的损伤距离x值在结构修理手册相关章节中给出，如图6所示；对于分处不同结构区域和跨结构区域的同一种损伤，都应按照标准更高的结构修理方法修理；相邻区域的维修铺层不可重叠，一般都要求满足间隙≥5mm。
图5 最小检查区域 图6损伤之间的距离 4 结束语 伴随复合材料在飞机上的应用范围和重要性的增加，对其损伤的检测和评估要求也相应提高。通过合适的方法对飞机复合材料损伤检测并按照相关进行准确的损伤评估，是制定具体维修方案和维修实施的前提和基础，是保证飞行安全的重要技术手段。
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