超声无损检测技术因其检测设备便携、无污染危害以及检测效率高等优点,是目前检测复合材料损伤最为实用、有效的技术手段之一。然而,因碳纤维复合材料的各向异性和层状结构的影响,增加了超声检测技术检测复合材料层状结构中损伤的难度。如图2所示,利用超声检测技术围绕四个环节实现碳纤维复合材料中损伤的检测与成像:
(1) 建立碳纤维复合材料的声场模型,研究损伤处的声散射机理、声传播特性和声能量衰减规律;
(2) 设计先进换能器的参数和传感网络的布设方式;
(3) 采用高效率高分辨率的超声成像算法;
(4) 构建碳纤维复合材料层合板中损伤的评估标准与智能化损伤识别体系。
图2 损伤检测与成像的主要环节






