RU2742230C2 - Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения - Google Patents

Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения Download PDF

Info

Publication number
RU2742230C2
RU2742230C2 RU2019114195A RU2019114195A RU2742230C2 RU 2742230 C2 RU2742230 C2 RU 2742230C2 RU 2019114195 A RU2019114195 A RU 2019114195A RU 2019114195 A RU2019114195 A RU 2019114195A RU 2742230 C2 RU2742230 C2 RU 2742230C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adhesive joint
lamb waves
transducer
adhesion
waves
Prior art date
Application number
RU2019114195A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019114195A (ru
RU2019114195A3 (ru
Inventor
Матье Лоик ДЮКУССО
Николя КЮВИЛЛЬЕ
Original Assignee
Сафран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сафран filed Critical Сафран
Publication of RU2019114195A publication Critical patent/RU2019114195A/ru
Publication of RU2019114195A3 publication Critical patent/RU2019114195A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2742230C2 publication Critical patent/RU2742230C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/041—Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4472—Mathematical theories or simulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/46—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by spectral analysis, e.g. Fourier analysis or wavelet analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/52—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor using inversion methods other that spectral analysis, e.g. conjugated gradient inversion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0231—Composite or layered materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02854—Length, thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/042—Wave modes
    • G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/263—Surfaces
    • G01N2291/2632—Surfaces flat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/269—Various geometry objects
    • G01N2291/2694—Wings or other aircraft parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Использование: для неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют толщину клеевого шва клеевого соединения при помощи ультразвукового преобразователя, расположенного на клеевом соединении в определенном положении, измеряют уровень адгезии деталей клеевого соединения при помощи этого же ультразвукового преобразователя, удерживаемого в упомянутом определенном положении, при этом уровень адгезии измеряют при помощи волн Лэмба с НГС, причем для излучения волн Лэмба с НГС в клеевой шов используют по меньшей мере один излучающий элемент преобразователя, который располагают в пространстве таким образом, чтобы создать периодическую пространственную гребенку, при этом упомянутый по меньшей мере один излучающий элемент меняет положение во время каждого считывания, и используют по меньшей мере один другой элемент преобразователя для считывания излучаемых волн Лэмба с НГС. Технический результат: обеспечение возможности осуществления неразрушающей и количественной оценки клеевых соединений при помощи бегущих волн Лэмба или волн Лэмба с нулевой групповой скоростью (НГС). 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу неразрушающего контроля (НДК) анизотропной многослойной среды типа композита и, в частности, к способу количественного контроля уровня адгезии клеевого шва клеевого соединения, которое должно выдерживать механическое усилие.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Композиционные материалы имеют целый ряд преимуществ по сравнению с металлическими материалами, обычно используемыми в области авиастроения. Среди преимуществ этих композиционных материалов можно указать высокое соотношение жесткость/масса, их высокую усталостную и коррозионную стойкость и высокую способность адаптации их механических свойств к специфическим напряжениям, которым они подвергаются во время их использования.
Использование композиционных материалов позволяет облегчить конструкции. Например, в гражданской авиации применение композиционных материалов обеспечивает уменьшение массы деталей на 20% при равной и даже более высокой конструктивной жесткости. Это дает оценочную экономию в 6% относительно общей массы самолета, что соответствует большой экономии топлива.
Однако, учитывая свои собственные характеристики, композиционные материалы с трудом выдерживают соединение болтами или заклепками, и их невозможно сваривать. Следовательно, для своего соединения они требуют склеивания. Чтобы соответствовать нормам безопасности, необходимо регулярно и надежно контролировать эти соединенные конструкции и производить диагностику, позволяющую количественно определять механическую стойкость клеевого соединения. В этом контексте возможность быстро оценивать состояние конструкции, соединенной посредством склеивания, сталкивается со трудностями: необходимо частично демонтировать некоторые органы, чтобы получить доступ к внутренним конструкциям, это вынуждает помещать контролируемый летательный аппарат в ангар. Хотя существуют многие неразрушающие методы оценки, самым простым из которых несомненно является визуальный осмотр, современные классические методы не обеспечивают реальной количественной оценки механической стойкости клеевого соединения.
При отсутствии надлежащего метода для количественного контроля качества клеевых соединений трудно (и даже невозможно) измерить уровень адгезии этих соединенных конструкций и проверить, установить и гарантировать их качество и их надежность. Это не позволяет широко применять технологии склеивания как средство соединения и, следовательно, распространить использование конструктивных деталей из композиционных материалов в авиастроительной промышленности.
Чтобы решить эту проблему, в последние годы были рассмотрены технологии НДК при помощи ультразвуковых волн, например в документах Cho et al.: ʺEvaluation of the Thickness and Bond Quality if Three-Layered Media using Zero-Group-Velocity Lamb Wavesʺ или Geslain A. et al. ʺSpatial Laplace transform for complex wavenumber recovery and its application to the analysis of attenuation in acoustic systemsʺ. Поскольку речь идет о механических волнах, эти волны можно также использовать для проверки механической стойкости (или уровня адгезии). В последние годы исследования были, в частности, сконцентрированы на категории ультразвуковых волн, называемых волнами Лэмба с нулевой групповой скоростью (волны Лэмба с НГС).
В среде конечной толщины (например, случай пластины в вакууме) две поверхностные волны могут распространяться, не взаимодействуя на каждой из свободных границ раздела, пока толщина пластины является большой по отношению к длине λ поверхностной волны. Когда толщина пластины имеет тот же порядок величины, что и λ, появляются другие волны, которые являются результатом взаимосвязи различных частичных волн на границах раздела твердая фаза/вакуум пластины. Эти волны пластины, то есть волны Лэмба, являются дисперсными и создают поле перемещения во всей толщине структуры.
Бегущими волнами Лэмба называют частный случай волн Лэмба, распространяющихся в структуре от места их генерирования, в отличие от волн Лэмба с нулевой групповой скоростью (волны Лэмба с НГС), акустическая энергия которых остается изолированной под местом акустического генерирования.
Как известно, изучение распространения волн Лэмба требует вычисления кривых дисперсии, которое может быть представлено в виде профилей скорости фазы в зависимости от произведения частота-толщина.
Таким образом, неразрушающий контроль пластин и труб клеевых соединений можно обеспечить при помощи волн Лэмба, распространяющихся в исследуемой среде. Как известно, для данного материала существует совокупность резонансов волн Лэмба с НГС, и их обнаружение позволяет получить абсолютное и локальное измерение коэффициента Пуассона. Эти не распространяющиеся моды можно использовать, чтобы характеризовать многослойные структуры.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этой патентной заявке предложен новый метод для осуществления неразрушающей и количественной оценки клеевых соединений, в частности, при помощи бегущих волн Лэмба или волн Лэмба с НГС.
Таким образом, объектом изобретения является способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- измеряют толщину клеевого шва клеевого соединения при помощи ультразвукового преобразователя, расположенного на клеевом соединении в определенном положении,
- измеряют уровень адгезии деталей клеевого соединения при помощи этого же ультразвукового преобразователя, удерживаемого в упомянутом определенном положении, при этом уровень адгезии измеряют при помощи волн Лэмба с НГС,
и тем, что для излучения волн Лэмба с НГС в клеевой шов используют по меньшей мере один излучающий элемент преобразователя, который располагают в пространстве таким образом, чтобы создать периодическую пространственную гребенку, при этом упомянутый по меньшей мере один излучающий элемент меняет положение во время каждого считывания, и используют по меньшей мере один другой элемент преобразователя для считывания излучаемых волн Лэмба с НГС.
Таким образом, при помощи единственного преобразователя этот способ позволяет измерять толщину клеевого шва в клеевом соединении и количественно определить его механическую стойкость (уровень адгезии). Эти два параметра являются первостепенными для обеспечения нормального проектирования клеевого соединения. Для этого в рамках способа предложено инновационное использование преобразователя: характеризация механической стойкости (уровня адгезии) клеевого соединения при помощи волн Лэмба с НГС становится возможной, благодаря знанию значений толщины в клеевом соединении, в частности, толщины клеевого шва. На первом этапе способа точно измеряют эту толщину. Это новое использование преобразователя позволяет осуществить последовательно два измерения, не прикасаясь к экспериментальному устройству. Контроль, осуществляемый в промышленной среде, является очень простым и быстрым.
Заявленный способ может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, рассматриваемых отдельно или в комбинации друг с другом:
- в рамках способа можно измерять значения толщины различных слоев клеевой конструкции при помощи ультразвукового преобразователя, расположенного на клеевом соединении в определенном положении.
- ультразвуковой преобразователь является преобразователем с множеством элементов.
- измерение толщины шва осуществляют при помощи метода измерения времени прохождения звука при отражении.
- считывание производят во временной и пространственной области таким образом, чтобы получить кривые дисперсии, предназначенные для сравнения с моделью, позволяющей моделировать параметры уровня адгезии, или с номограммой кривых дисперсии, учитывающей толщины соединения, и количественно определять механическую стойкость клеевого соединения, причем это сравнение позволяет количественно определить механическую стойкость клеевого соединения.
- кривые дисперсии получают путем инверсии обнаруженных волн по методу Bi-FFT или по методу сингулярного разложения (SVD).
- считывание волн Лэмба с НГС производят, в частности, во временной области таким образом, чтобы получить изображение типа B-scan ультразвукового сигнала волн Лэмба с НГС.
- кривые дисперсии волн Лэмба с НГС, связанные с записанными изображениями B-scan, получают либо с применением простого Bi-FFT изображения B-scan, либо при помощи так называемого метода сингулярного разложения (SVD).
- полученные таким образом кривые дисперсии предназначены для сравнения с моделью, позволяющей моделировать параметры уровня адгезии, и
- последовательно создают несколько скользящих гребенок для последовательного генерирования различных мод НГС, при этом измеренные таким образом параметры каждого уровня адгезии используют для наложения результатов моделирования на экспериментальные результаты и для измерения уровня адгезии клеевого шва.
ОПИСАНИЕ ФИГУР
Изобретение и его другие подробности, отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве не ограничительного примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схема первого этапа заявленного способа, осуществляемого при помощи метода измерения времени прохождения звука при отражении.
Фиг. 2 - схема осуществления второго этапа заявленного способа.
Фиг. 3 - схема измерения со скользящей гребенкой, необходимой для получения кривых дисперсии с целю наблюдения мод с НГС рассматриваемых волн Лэмба.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Рассмотрим фиг. 1. На ней показан образец клеевого соединения 1, подвергаемый первому этапу описанного способа. Клеевое соединение 1 является соединением, содержащим первый слой 3 из первого композиционного материала и второй слой 5 из этого же или из второго композиционного материала, соединенные между собой клеевым швом 7.
Ультразвуковое устройство 9 установлено в контакте с образцом клеевого соединения 1. Действительно, в представленном примере ультразвуковое устройство 9 является ультразвуковым преобразователем 9 с множеством элементов 11, работающим при контакте. Собственные характеристики преобразователя 9 (плоский или гибкий, число элементов 11, размеры, центральная частота и т.д.) могут различаться в зависимости от рассматриваемого клеевого соединения 1, чтобы оптимизировать генерирование/обнаружение применяемых физических явлений, в частности, излучение и считывание излучаемого ультразвукового сигнала 12. Весь способ осуществляют, устанавливая единственный преобразователь 9 с множеством элементов 11 в контакте с клеевым соединением 1. Этот преобразователь 9 используют в ходе всего способа (двух этапов) и не перемещают до конца способа.
Первый этап способа предназначен для измерения толщины клеевого шва 7 клеевого соединения 1 посредством излучения и считывания ультразвукового сигнала 12. Этот первый этап осуществляют с применением классического метода импульс/эхо и измерения времени прохождения.
Этот этап показан на фиг. 1. В ходе этого этапа измеряют время t1, t2 прохождения звука при отражении. Этот метод подробно описан в рамках процедур ультразвукового контроля UT COSAC. Речь идет об измерении времени t1, t2, необходимого для прохождения звука в одну и другую сторону, и, зная скорость прохождения звука в материалах 3, 5, 7, можно легко количественно определить толщины е1, е2 материалов 3, 5, 7 под преобразователем 9. Этот метод можно применять для преобразователя 9 с множеством элементов 11.
На фиг. 2 и 3 показан второй этап способа. На этом втором этапе производят измерение адгезии при помощи волн Лэмба с НГС 13. Волны Лэмба с НГС 13 являются структурными ультразвуковыми резонансами и остаются изолированными под источником возбуждения. Следовательно, энергия этих волн 13 мало рассеивается в пространстве, и эти волны 13 характеризуются большой длительностью и сильным взаимодействием с материалом. Как было указано выше, было доказано, что эти волны 13 позволяют проверять качество клеевого соединения 1 при условии известности характеристических толщин различных слоев клеевого соединения 1. Следовательно, необходимо знать толщину клеевого шва 7. Эту толщину определяют при помощи первого этапа способа.
Эти волны 13 трудно излучать/обнаруживать, и в настоящее время их излучение/обнаружение возможно только с применением лазерных ультразвуков. Таким образом, чтобы генерировать моды Лэмба с НГС 13, в рамках способа используют тот же преобразователь 9 с множеством элементов 11, что и для первого этапа способа. Второй этап способа осуществляют сразу после измерения толщины клеевого шва 7, и между двумя этапами способа преобразователь 9 не трогают и не перемещают.
Часть элементов 11 преобразователя 9 используют в качестве излучающих элементов 15, а другую часть элементов 11 используют в режиме приема.
Для оптимизации генерирования волн Лэмба с НГС 13 элементы 15 преобразователя 9, работающие в режиме излучения, располагают в пространстве таким образом, чтобы они производили периодическое пространственное возбуждение (вдоль оси Z, параллельной различным слоям материалов 3, 5, 7 клеевого соединения 1), как показано на фиг. 2 и 3. Это периодическое пространственное возбуждение вдоль оси Z называют «пространственной гребенкой генерирования».
Период гребенки выбирают таким образом, чтобы он соответствовал требуемой длине волны моды НГС волн Лэмба с НГС 13. Таким образом, излучающие элементы 15 преобразователя 9 имеют пространственное распределение в виде гребенки по всей поверхности преобразователя 9. Другие элементы 11 преобразователя 9 с множеством элементов 11 работают в режиме приема и регистрируют разрешенный во времени сигнал.
Считывание 17 осуществляют во временной области для каждого элемента 11, что позволяет получить изображение в режиме B-Scan распространения ультразвукового сигнала 19. Затем производят математическое взаимное преобразование в пространстве (длина и частота ультразвуковых волн), чтобы получить кривые дисперсии волн Лэмба с НГС 13, излучаемых излучающим элементом 15. Предпочтительно преобразование осуществляют, применяя математический метод сингулярного разложения SVD (Singular Value Decomposition), но его можно осуществлять, применяя простой математический метод, называемый bi-FFT. Для осуществления инверсии с применением метода SVD гребенка должна быть скользящей, как показано на фиг. 3. Это значит, что при каждом считывании 17 излучающие элементы 15 меняют свое положение. Для каждого излучения/считывания 17 излучающий элемент 15 показан в заштрихованном виде, тогда как принимающие элементы 11 показаны в белом цвете.
Кривые дисперсии получают так же, как и во время первого этапа, осуществляя обратное преобразование сигнала 13 в соответствии с математическим методом, который может быть bi-FFT или SVD. Для осуществления инверсии с использованием метода SVD гребенка должна быть скользящей, как показано на фиг. 3. Это значит, что при каждом считывании 17 излучающие элементы 15 меняют свое положение.
Затем кривые дисперсии мод Лэмба с НГС 13 используют в сравнении с моделью, где смоделирована жесткость границы раздела (уровня адгезии). Можно последовательно создать несколько разных гребенок, чтобы последовательно генерировать различные моды НГС.
Параметры жесткости границы раздела используют, чтобы наложить результаты моделирования на экспериментальные результаты и измерить таким образом уровни адгезии, которые содержат сигнатуру качества полученного клеевого соединения и, следовательно, надежности клеевого шва 7 и всего клеевого соединения 1.

Claims (9)

1. Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения (1), отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- измеряют толщину клеевого шва (7) клеевого соединения (1) при помощи ультразвукового преобразователя (9), расположенного на клеевом соединении (1) в определенном положении,
- измеряют уровень адгезии деталей клеевого соединения (1) при помощи этого же ультразвукового преобразователя (9), удерживаемого в упомянутом определенном положении, при этом уровень адгезии измеряют при помощи волн Лэмба с НГС (13),
причем для излучения волн Лэмба с НГС (13) в клеевой шов (7) используют по меньшей мере один излучающий элемент (15) преобразователя (9), который располагают в пространстве таким образом, чтобы создать периодическую пространственную гребенку, при этом упомянутый по меньшей мере один излучающий элемент (15) меняет положение во время каждого считывания (17), и используют по меньшей мере один другой элемент (11) преобразователя (9) для считывания (17) излучаемых волн Лэмба с НГС (13).
2. Способ по предыдущему пункту, в котором ультразвуковой преобразователь (9) является преобразователем с множеством элементов (11).
3. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором измерение толщины клеевого шва (7) осуществляют при помощи метода измерения времени прохождения звука при отражении.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором считывание (17) производят во временной и пространственной областях таким образом, чтобы получить кривые дисперсии, предназначенные для сравнения с моделью, позволяющей моделировать параметры уровня адгезии, или с номограммой кривых дисперсии.
5. Способ по предыдущему пункту, в котором кривые дисперсии получают путем инверсии обнаруженных волн (19, 13) по методу Bi-FFT или по методу сингулярного разложения (SVD).
6. Способ по предыдущему пункту, в котором последовательно создают несколько скользящих гребенок для последовательного генерирования различных мод НГС, при этом измеренные таким образом параметры каждого уровня адгезии используют для наложения результатов моделирования на экспериментальные результаты и для измерения уровня адгезии клеевого шва (7).
RU2019114195A 2016-10-25 2017-10-24 Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения RU2742230C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1660355 2016-10-25
FR1660355A FR3057957B1 (fr) 2016-10-25 2016-10-25 Procede de controle non destructif d'un assemblage colle
PCT/FR2017/052926 WO2018078272A1 (fr) 2016-10-25 2017-10-24 Procédé de contrôle non destructif par ultrasons d'un assemblage collé

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019114195A RU2019114195A (ru) 2020-11-27
RU2019114195A3 RU2019114195A3 (ru) 2020-12-09
RU2742230C2 true RU2742230C2 (ru) 2021-02-03

Family

ID=57590671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114195A RU2742230C2 (ru) 2016-10-25 2017-10-24 Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11047829B2 (ru)
EP (1) EP3532832B1 (ru)
JP (1) JP6932187B2 (ru)
CN (1) CN109964122A (ru)
BR (1) BR112019008167B1 (ru)
CA (1) CA3041166A1 (ru)
FR (1) FR3057957B1 (ru)
RU (1) RU2742230C2 (ru)
WO (1) WO2018078272A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020130150A1 (ja) * 2018-12-21 2020-06-25 三菱重工業株式会社 接着層評価システム及び接着層評価方法
CN110109124B (zh) * 2019-05-28 2021-02-09 中国科学院声学研究所 一种基于漏兰姆波的感知固体板底部目标的装置及方法
FR3097315B1 (fr) 2019-06-17 2021-06-25 Safran Aircraft Engines Procédé de contrôle non destructif d’un assemblage collé

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1019312A1 (ru) * 1981-07-10 1983-05-23 Предприятие П/Я Р-6209 Способ ультразвукового контрол клеевых изделий из диэлектрических материалов
SU1427292A1 (ru) * 1986-12-16 1988-09-30 Кемеровский государственный университет Способ контрол клеевых соединений
SU1439489A1 (ru) * 1987-04-20 1988-11-23 Кемеровский государственный университет Способ контрол клеевых соединений композиционных изделий
US4944185A (en) * 1989-01-17 1990-07-31 Westinghouse Electric Corp. System and method for qualitatively and nondestructively inspecting adhesive joints and other materials
US20040103721A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-03 The Boeing Company System and method for the inspection of adhesive
RU2451289C2 (ru) * 2009-12-24 2012-05-20 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Способ обнаружения дефектов в клеевых соединениях и устройство для его осуществления

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2613654B2 (ja) * 1989-06-22 1997-05-28 矢吉 肥後 超音波探傷法
US7663969B2 (en) * 2005-03-02 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Use of Lamb waves in cement bond logging
US7798000B1 (en) * 2005-10-28 2010-09-21 Trustees Of Boston University Non-destructive imaging, characterization or measurement of thin items using laser-generated lamb waves
JP4933534B2 (ja) * 2006-04-11 2012-05-16 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌接合物の検査方法および検査装置
US8661904B2 (en) * 2008-09-23 2014-03-04 Hochschule fuer Angewandten Wissenschafen Fachhochschule Coburg Method for investigating a structure for receiving and/or conducting a liquid or soft medium
US8087298B1 (en) * 2009-03-10 2012-01-03 Sandia Corporation Ultrasonic probe deployment device for increased wave transmission and rapid area scan inspections
JP5237923B2 (ja) * 2009-12-04 2013-07-17 株式会社豊田中央研究所 密着性評価装置及び方法
EP2678658B1 (en) * 2011-02-25 2022-09-14 Mayo Foundation For Medical Education And Research Ultrasound vibrometry with unfocused ultrasound
US9201046B2 (en) * 2011-08-30 2015-12-01 Georgia Tech Research Corporation Weld analysis using laser generated narrowband Lamb waves
US9507464B2 (en) * 2013-03-15 2016-11-29 Elo Touch Solutions, Inc. Acoustic touch apparatus and methods using touch sensitive lamb waves
US10444202B2 (en) * 2014-04-16 2019-10-15 Triad National Security, Llc Nondestructive inspection using continuous ultrasonic wave generation
US20180340858A1 (en) * 2017-05-23 2018-11-29 The Boeing Company Application of Ultrasonic Guided Waves for Structural Health Monitoring of Bonded Joints

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1019312A1 (ru) * 1981-07-10 1983-05-23 Предприятие П/Я Р-6209 Способ ультразвукового контрол клеевых изделий из диэлектрических материалов
SU1427292A1 (ru) * 1986-12-16 1988-09-30 Кемеровский государственный университет Способ контрол клеевых соединений
SU1439489A1 (ru) * 1987-04-20 1988-11-23 Кемеровский государственный университет Способ контрол клеевых соединений композиционных изделий
US4944185A (en) * 1989-01-17 1990-07-31 Westinghouse Electric Corp. System and method for qualitatively and nondestructively inspecting adhesive joints and other materials
US20040103721A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-03 The Boeing Company System and method for the inspection of adhesive
RU2451289C2 (ru) * 2009-12-24 2012-05-20 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Способ обнаружения дефектов в клеевых соединениях и устройство для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
EP3532832A1 (fr) 2019-09-04
WO2018078272A1 (fr) 2018-05-03
BR112019008167A2 (pt) 2019-07-09
CN109964122A (zh) 2019-07-02
RU2019114195A (ru) 2020-11-27
FR3057957A1 (fr) 2018-04-27
US11047829B2 (en) 2021-06-29
EP3532832B1 (fr) 2022-12-14
CA3041166A1 (fr) 2018-05-03
JP2019531484A (ja) 2019-10-31
BR112019008167B1 (pt) 2023-01-10
JP6932187B2 (ja) 2021-09-08
US20190271665A1 (en) 2019-09-05
FR3057957B1 (fr) 2018-11-02
RU2019114195A3 (ru) 2020-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Castaings SH ultrasonic guided waves for the evaluation of interfacial adhesion
GB2563978B (en) Method and system for structural health monitoring of bonded joints
Puthillath et al. Ultrasonic guided wave inspection of a titanium repair patch bonded to an aluminum aircraft skin
Maeva et al. Acoustical methods for the investigation of adhesively bonded structures: A review
Delrue et al. Applying a nonlinear, pitch-catch, ultrasonic technique for the detection of kissing bonds in friction stir welds
Schaal et al. Rayleigh to Lamb wave conversion at a delamination-like crack
Zheng et al. Damage detection method based on Lamb waves for stiffened composite panels
Liu et al. In situ disbond detection in adhesive bonded multi-layer metallic joint using time-of-flight variation of guided wave
Mustapha et al. Leaky and non-leaky behaviours of guided waves in CF/EP sandwich structures
RU2742230C2 (ru) Способ неразрушающего ультразвукового контроля клеевого соединения
Geetha et al. Laser Doppler imaging of delamination in a composite T-joint with remotely located ultrasonic actuators
Ochôa et al. Experimental assessment of the influence of welding process parameters on Lamb wave transmission across ultrasonically welded thermoplastic composite joints
Roach et al. Innovative use of adhesive interface characteristics to nondestructively quantify the strength of bonded joints
Allin et al. Adhesive disbond detection of automotive components using first mode ultrasonic resonance
Nazeer et al. Damage detection in bent plates using shear horizontal guided waves
Nicassio et al. Non-linear lamb waves for locating defects in single-lap joints
Allen et al. Debonding detection at adhesive joints using nonlinear Lamb waves mixing
Zhang et al. Delamination damage imaging method of CFRP composite laminate plates based on the sensitive guided wave mode
Mehrabi et al. A novel application of ultrasonic Lamb waves: Studying adhesive effects on the inspection of coating debonding in a three-layer waveguide
Ghose et al. Guided A0 wave mode interaction with interfacial disbonds in an elastic-viscoelastic bilayer structure
Allen et al. Damage detection in composite laminates using nonlinear guided wave mixing
Tong et al. Disbond contours evaluation in aluminum/CFRP adhesive joint based on excitation recovery of Lamb waves
Fasel et al. Chaotic insonification for health monitoring of an adhesively bonded composite stiffened panel
Mal Elastic waves from localized sources in composite laminates
Murat Propagation and scattering of guided waves in composite plates with defects