用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置及其最优激光冲击距离计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置及其最优激光冲击距离计算方法。该激光冲击波检测装置可在保持激光冲击强度恒定的情况下，通过调节激光发射探头与被检工件之间的距离，实现利用同一个激光发射探头对不同材料的界面结合力检测。并且，该激光冲击波检测装置操作简单，在使用过程中只需要根据计算出的最优激光冲击距离利用距离调节装置调节激光发射装置的激光发射探头与材料的提离距离即可，与现有检测方式相比，可显著提高激光冲击波检测效率。可显著提高激光冲击波检测效率。可显著提高激光冲击波检测效率。

【技术实现步骤摘要】
用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置及其最优激光冲击距离计算方法


[0001]本专利技术涉及一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置及其最优激光冲击距离计算方法。

技术介绍

[0002]在航空领域，我国军机数量数千架，民航客机达4000架以上，且品种和数量在逐年增加；先进复合材料已成为四大航空结构材料之一，用量在逐渐增大、甚至达到50％以上。同时，复合材料在航天、能源、交通等领域装备上也得到大量应用。复合材料主要通过胶粘连接，粘接界面结合力是影响复合材料服役性能的关键性能指标之一。传统拉拔法、剪切法和弯曲法等结合力检测方法既会损伤材料，又无法在线检测。激光冲击波界面结合力检测技术是利用激光冲击波反射拉伸造成粘接界面层裂的原理，实现界面结合力的定量性检测评估。
[0003]目前，在复合材料激光冲击波界面结合力检测中实现对不同材料的检测主要通过调节激光强度和冲击方式来实现，不仅费时费力，而且技术难度高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，以解决目前还需要通过调节激光强度和冲击方式来实现不同材料的检测的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，包括激光发射装置以及用于调节激光发射装置的冲击距离的距离调节装置。
[0006]进一步地，所述距离调节装置包括沿着激光发射装置的移动路径设置的导轨、与所述导轨滑动配合的滑块以及用于驱动滑块沿着导轨滑动的驱动装置；所述激光发射装置安装在所述滑块上。
[0007]进一步地，所述导轨为齿条，所述滑块上安装有与所述齿条相啮合的齿轮；所述距离调节装包括至少两个齿条；当所述齿条数为2时，两个所述齿条呈对称设置在滑块的两侧；当所述齿条数大于2时，若干所述齿条沿着所述滑块的周向均匀布置。
[0008]进一步地，所述滑块的中部设有限位孔，所述激光发射装置的激光发射探头固定在所述限位孔内迎向待测材料样体设置。
[0009]进一步地，该激光冲击波检测装置还包括箱体，所述激光发射装置和距离调节装置安装在所述箱体内；所述驱动装置包调节杆，调节杆的一端与所述滑块连接，调节杆的另一端向上贯穿箱体的顶壁上的过孔延伸至箱体外；箱体的顶部设有与所述调节杆相配合的锁止机构。
[0010]进一步地，所述调节杆为螺纹杆，所述锁止机构包括安装在所述箱体的顶部的螺母。
[0011]进一步地，所述箱体的顶壁外侧设有与所述的螺母适形配合的限位台阶，所述限
位台阶为箱体的顶壁环绕所述过孔下沉形成，所述螺母固定安装所述限位台阶内。
[0012]进一步地，所述箱体的侧部设有沿着激光发射装置的移动路径开设的可视窗，所述可视窗上设有用于测量激光发射装置的移动距离的刻度线。
[0013]进一步地，所述限位孔内设有橡胶垫。
[0014]此外，本专利技术还提供了一种最优激光冲击距离计算方法，该方法包括采用如下公式计算上述激光冲击波检测装置的最优激光冲击距离：
[0015]log(C)＝log(f1(h))+log(f2(d))+log(A)
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(1)
[0016]其中，C为接受信号，A为激励信号，h为激励端提离距离，d为缺陷深度。
[0017]本专利技术的有益效果为：该激光冲击波检测装置可在保持激光冲击强度恒定的情况下，通过调节激光发射探头与被检工件之间的距离，实现利用同一个激光发射探头对不同材料的界面结合力检测；该检测装置检测操作简单，可有效提高激光冲击波检测效率。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本专利技术一个实施例的轴测图；
[0020]图2为本专利技术一个实施例的仰视图；
[0021]图3为本专利技术一个实施例的图2的A
‑
A剖视图；
[0022]图4为本专利技术一个实施例的距离调节装置的轴测图；
[0023]图5为本专利技术一个实施例的距离调节装置的正视图；
[0024]图6为本专利技术一个实施例的距离调节装置俯视图；
[0025]图7为本专利技术一个实施例的检测原理图；
[0026]其中：1、箱体；11、可视窗；12、刻度线；2、螺纹杆；21、手柄；3、螺母；4、激光发射装置；41、激光发射探头；5、滑动块；6、齿轮；7、齿条。
具体实施方式
[0027]如图1所示的用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，包括激光发射装置4以及用于调节激光发射装置4的冲击距离的距离调节装置。该激光冲击波检测装置可在保持激光冲击强度恒定的情况下，通过调节激光发射装置4的激光发射探头41与被检工件之间的距离，实现利用同一个激光发射探头41对不同材料的界面结合力检测。并且，该激光冲击波检测装置操作简单，在使用过程中只需要根据计算出的最优激光冲击距离利用距离调节装置调节激光发射装置4的激光发射探头41与被检工件的提离距离即可，与现有检测方式相比，可显著提高激光冲击波检测效率。
[0028]根据本申请的一个实施例，所述距离调节装置包括沿着激光发射装置4的移动路径设置的导轨、与所述导轨滑动配合的滑块以及用于驱动滑块沿着导轨滑动的驱动装置；所述激光发射装置4安装在所述滑块上。在检测过程中只需要利用驱动装置驱动滑块沿着导轨滑动，即可通过滑块载着激光发射装置4沿着导轨移动，从而实现激光发射装置4的激光发射探头41与被检工件之间的距离调节。
[0029]根据本申请的一个实施例，所述导轨为齿条7，所述滑块上安装有与所述齿条7相啮合的齿轮6，滑块与齿轮6通过轴承相连确保齿轮6可以自由转动。所述距离调节装包括至少两个齿条7；当所述齿条7数为2时，两个所述齿条7呈对称设置在滑块的两侧；当所述齿条7数大于2时，若干所述齿条7沿着所述滑块的周向均匀布置。通过齿轮6齿与齿条7啮合作用，可便于精确调节距离；通过在滑块的周向布置至少两个齿条7，可提高滑块的稳定性，进而保证激光发射装置4及其激光发射探头41的平稳性。
[0030]根据本申请的一个实施例，所述滑块的中部设有限位孔，所述激光发射装置4的激光发射探头41固定在所述限位孔内迎向待测材料样体设置。将激光发射装置4的激光发射探头41固定在所述限位孔内，可保证激光发射探头41的稳定性。
[0031]根据本申请的一个实施例，该激光冲击波检测装置还包括箱体1，所述激光发射装置4和距离调节装置安装在所述箱体1内；距离调节装置的导轨(包括齿条7)安装在箱体1的内壁上。所述驱动装置包调节杆，调节杆的一端与所述滑块连接，调节杆的另一端向上贯穿箱体1的顶壁上的过孔延伸至箱体1外；箱体1的顶部设有与所述调节杆相配合的锁止机构。该箱体1可分为左右两部分，左部分为信号接收装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，其特征在于，包括激光发射装置以及用于调节激光发射装置的冲击距离的距离调节装置。2.根据权利要求1所述的用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，其特征在于，所述距离调节装置包括沿着激光发射装置的移动路径设置的导轨、与所述导轨滑动配合的滑块以及用于驱动滑块沿着导轨滑动的驱动装置；所述激光发射装置安装在所述滑块上。3.根据权利要求2所述的用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，其特征在于，所述导轨为齿条，所述滑块上安装有与所述齿条相啮合的齿轮；所述距离调节装包括至少两个齿条；当所述齿条数为2时，两个所述齿条呈对称设置在滑块的两侧；当所述齿条数大于2时，若干所述齿条沿着所述滑块的周向均匀布置。4.根据权利要求2或3所述的用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，其特征在于，所述滑块的中部设有限位孔，所述激光发射装置的激光发射探头固定在所述限位孔内迎向待测材料样体设置。5.根据权利要求2所述的用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置，其特征在于，该激光冲击波检测装置还包括箱体，所述激光发射装置和距离调节装置安装在所述箱体内；所述驱动装置包调节杆，调节杆的一端与所述滑块连接，调节杆的另一端向上贯穿箱体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：延黎，高靖，吴昊年，
申请(专利权)人：重庆交通大学绿色航空技术研究院，
类型：发明
国别省市：