无损检测性能要求的演变是由质量要求的发展决定的。因此,这些技术的发展历史 [1] 以检查目标的演变为标志:20 世纪 60 年代的“零缺陷”目标在 20 世纪 70 年代被检测“关键缺陷”的目标所取代,随后在 20 世纪 70 年代至 80 年代又被提高缺陷可检测性的目标所取代。应该指出的是,无损检测 (NDE) 一词就是为这种缺陷表征的演变而发展起来的。20 世纪 80 年代至 90 年代,目标是对易老化的系统和结构进行持续和改进的无损检测。20 世纪 90 年代至 21 世纪,出现了对大面积检查的需求,需要通过结构健康监测 (SHM) 持续监测某些结构的健康状况,同时降低检查和其他评估的成本。
采用先进激光剪切干涉技术进行航空航天无损检测 John W. NEWMAN Laser Technology Inc. 1055 W. Germantown Pike, Norristown, PA 19403 电话:610-631-5043,传真:610-631-0934 电子邮件:jnewman@laserndt.com 网址:www.laserndt.com 摘要:自 1986 年首次用于美国生产飞机项目以来,剪切干涉无损检测已经取得了长足的发展。剪切干涉激光干涉成像方法测量由于施加的应力工程变化而导致的测试结构变形。由此产生的 Z 轴应变分量变化揭示了航空航天结构中脱粘、分层、核心缺陷和冲击损伤等亚表面缺陷的图像。剪切干涉无损检测提供高吞吐量、经济高效的生产力增强、改进的制造工艺和质量。数字 CCD 相机、PC 和小型高功率固态激光器的发展已显著提高了剪切干涉仪和系统的性能。剪切干涉仪目前广泛用于各种飞机,包括 F-22、F-35 JSF、空中客车、赛斯纳 Citation X、雷神 Premier I 和 NASA 航天飞机。本演讲将简要介绍剪切干涉无损检测技术的背景以及生产和便携式机载剪切干涉检测技术和应用的最新发展。关键词:航空航天无损检测、剪切干涉无损检测、蜂窝结构、无损检测、脱粘、损坏、分层 1.0 背景 在当今竞争激烈的航空航天环境中,一种高效的高速检测技术至关重要。剪切干涉无损检测为在制造和现场对新飞机进行无损检测提供了一种更好、更快的方法。为了最大限度地提高燃油经济性和性能,工程师们已经从铆接和粘合的铝结构转向实心复合层压板、带有蜂窝或泡沫芯的复合夹层板以及胶带缠绕的复合结构(如机身)。传统的无损检测方法,例如超声波 (UT) C 扫描,可能无法为这些新材料和几何形状提供最佳的缺陷检测能力,并且速度很慢,典型的吞吐量仅为 10 平方英尺/小时。此外,制造复杂复合结构的过程需要一种快速检查的方法来提供过程控制反馈,并以尽可能低的成本确保质量和可靠性。在当今的许多航空航天项目中,激光剪切干涉技术提供了很大一部分解决方案。
* 截至 2017 年 4 月 10 日 截至 2016 年 12 月 31 日止年度 香港飞机工程有限公司及国泰航空均为香港证券交易所上市公司
欧洲研发项目 INDeT(无损检测集成)框架内的多媒体无损检测程序和在线维护协助 Holger SPECKMANN,空中客车德国公司,德国不来梅 Martin LEY,奥迪股份公司,德国因戈尔施塔特 摘要 先进的信息技术正在发生巨大的变化。就在几年前,多媒体还处于起步阶段。一个由空中客车公司大量参与的欧洲研究小组研究了开发这些技术在役应用的可能性。数百页纸张,主要是文本,配以一些黑白图表,整齐地分类放入 DIN A4 文件夹中,总厚度为 12 厘米,重约 5 公斤 - 这就是文件(NTM - 无损检测手册),根据该手册,最先进的民用飞机会进行仔细可靠的损坏检测,如裂纹、腐蚀或变形。在“无损检测集成” (IN-DeT) 研究项目框架内,设计、开发了多媒体维护手册 (4M) 的电子演示器,并测试了其在日常工作中的适用性。它旨在通过使用多媒体和远程诊断系统大幅提高未来维护流程的效率。此外,如果在维护操作期间出现问题,维护工程师可以通过电话线登录飞机制造商专家的计算机。一台小型摄像机会传输飞机的实时图片——必要时还可以传输到世界各地。专家现在可以查看问题区域并迅速为工程师提供支持。通过电话进行复杂的描述和通过传真发送手写笔记已成为过去。这个过程称为在线维护援助 (OMA)。采用现代信息技术将节省大量时间,从而降低制造商(开发新程序/说明)和航空公司(应用这些程序/说明)的成本。创建并确保手册和程序中结构和工作流程的统一性还将大大减少“人为因素”对测量结果的潜在影响。通过使用基于多媒体的程序和手册,这些程序将“更少被误解”,因为文档中的动画和链接可以更有效地指出变化和新项目。
本文档中包含的材料仅用于信息目的,并且不打算构成法律建议。计划的NDT报告中生成的数据仅与测试过程中提供的数据一样准确。请咨询您的税收或法律顾问,以纠正任何非歧视测试失败的方法。
我要感谢我的考官 Jens Lehmann 教授和 Alfons Schuster 博士的指导和支持。我还要感谢我的所有导师 Hajira Jabeen 博士、Dorothea Nieberl 和 Monika Mayer,感谢他们在整个论文工作期间给予我的巨大鼓励和陪伴。Doro 和 Monika 都通过宝贵的会议帮助我解答疑问,并在我最需要的时候给出最好的建议。谢谢。尽管这是一项远程研究工作,但在这几个月里,Hajira 一直与我保持互动,提供宝贵的建议并支持我所有的想法。谢谢。最后但并非最不重要的一点,我要感谢我的家人的陪伴。特别感谢 Charles Lennart M¨uller 在所有空闲时间都陪伴在我身边。我还要感谢 Premium Aerotec AG 允许我将 NDT 数据用于本研究。
摘要 在本文中,我们提出了一种方法,将超声波检测数据 (UT) 与其空间坐标和方向向量链接到被检查的样本。这样,可以使用增强现实或虚拟现实实时在样品上直接可视化处理后的无损检测 (NDT) 结果。为了实现 NDT 数据和物理对象之间的链接,使用了 3D 跟踪系统。空间坐标和 NDT 传感器数据存储在一起。为了实现可视化,在 3D 模型上应用了纹理映射。测试过程包括数据记录、处理和可视化。所有三个步骤都是实时执行的。数据由 UT-USB 接口记录,在 PC 工作站上处理并使用混合现实系统 (MR) 显示。我们的系统允许实时 3D 可视化超声波 NDT 数据,这些数据直接绘制到虚拟表示中。因此,有可能在手动测试过程中协助操作员。这种新方法可以使测试过程更加直观,并且数据集可以最佳地准备保存在数字孪生环境中。样本的大小不仅限于实验室规模,还适用于更大的物体,例如直升机机身。我们的方法受到 NDE 4.0 概念的启发,旨在创建一种新型智能检测系统。
还进行了使用高灵敏度技术和横截面的附加参考 X 射线检查,以更深入地确认焊接质量,直至微观结构水平。该项目还根据所应用的 NDT 技术的 EN 标准评估物理参数及其评估。特别重要的是了解局部信噪比以及 POD(检测概率)设置的影响。检测概率曲线原则上是根据 MIL 1823 可靠性指南确定的,该指南是为确定美国军方燃气涡轮发动机的完整性而制定的。需要扩展铜摩擦搅拌和电子束焊接中更复杂的不连续情况,这对焊接和 NDT 技术来说都是一个挑战。