風(fēng)電葉片前緣超聲檢測技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)電葉片主要采用纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制造而成。復(fù)合材料葉片的制造采用半成型合模技術(shù)，即先將上殼體與下殼體分別成型，再通過結(jié)構(gòu)膠將兩者膠接成一體。由于葉片膠接過程為盲粘，難免會產(chǎn)生脫粘、缺膠等缺陷，對葉片膠接區(qū)域進(jìn)行超聲檢測是保障其整體質(zhì)量的重要方法。本文根據(jù)風(fēng)電葉片生產(chǎn)制造的實際情況，研究了采用超聲波檢測復(fù)合材料風(fēng)電葉片前緣膠接缺陷的技術(shù)，分析了超聲場在前緣結(jié)構(gòu)分布情況，設(shè)計了用于檢測風(fēng)電葉片前緣膠接結(jié)構(gòu)的超聲波探頭。本文工作如下：<

2、br>　?。?）分析了葉片在制造過程中容易出現(xiàn)的缺陷類型，綜述了國內(nèi)外針對復(fù)合材料風(fēng)電葉片的無損檢測方法，分析了復(fù)合材料的超聲檢測特征。
　　（2）本文以雙晶直探頭為研究對象，采用仿真模擬方法分析了雙晶直探頭的不同參數(shù)對聲束匯聚區(qū)特性的影響。仿真結(jié)果表明：
　　1）隨著晶片尺寸的增加，聲束焦距、聲場匯聚區(qū)內(nèi)有效檢測范圍以及焦點聲壓幅值均增加；
　　2）隨著晶片傾角的增加，聲束焦距、聲場匯聚區(qū)內(nèi)有效檢測范圍均減小，焦點聲

3、壓幅值增加。同樣，探頭的晶片間距和楔塊尺寸會對聲束匯聚區(qū)產(chǎn)生影響，在進(jìn)行雙晶直探頭參數(shù)設(shè)計優(yōu)化時應(yīng)考慮。這些結(jié)論對基于雙晶直探頭的前緣檢測提供了有益的指導(dǎo)。
　?。?）建立風(fēng)電葉片前緣仿真模型，并利用CIVA軟件仿真對比了雙晶直探頭不同參數(shù)在葉片前緣結(jié)構(gòu)中的聲場分布。以探頭在葉片前緣結(jié)構(gòu)中聲束聚焦性好和聲壓幅值高為準(zhǔn)則，確定了雙晶直探頭的超聲頻率、晶片尺寸、傾角、晶片間距和楔塊厚度。
　?。?）利用優(yōu)化設(shè)計的雙晶直探頭對玻璃