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SAE复合材料无损检测标准分析

更新时间:2009-03-28

1 引言

SAE标准广泛应用于全球范围内航空飞行器零件、系统的设计和生产甚至政府采购活动,已经成为国际航空制造业的基础标准。从1939年以来,已经制订数千份各种类型的标准,这些标准为航空制造业规范化,提高航空制造业整体的制造质量等方面取得了极大的成绩。

复合材料是近三十年来涌现出来的新型航空材料,以其重量轻,疲劳性能优异等特点在航空制造业,特别是民用飞机制造业中得到越来越广泛的应用,已经成为核心航空材料之一,据报道:波音B787、空客A350等飞机上的复合材料使用量已经达到50%以上。

设备更新可提高患者就诊的效率,改善工作环境,提高工作效率。近年来,我国“看病难看病贵”的问题比较突出,许多大医院专家号“一号难求”,究其原因是各种优质资源不断向大医院聚集,医疗的两极化非常严重,基层空心化和大医院资源富集的现象并存[4]。引进MRI设备,可有效提高中心的医疗水平,在一定程度内减少患者对大医院的依赖,从而积极改善周边居民的就诊环境,提高周边居民生活的获得感。

复合材料无损检测是保证、控制复合材料件制造质量的关键手段之一,因此制订复合材料无损检测规范成为SAE标准关注的重点之一。本文拟对SAE中的复合材料无损检测标准进行一番梳理,并讨论可资借鉴之处。

2 SAE复合材料无损检测标准组成及特点

SAE复合材料无损检测标准组成如表1所示。对应金属的无损检测标准如表2所示。

 

表1 SAE复合材料无损检测标准表

  

标准号标准名适用范围AIR4844复合材料术语所有航空复合材料(包括金属胶接件)ARP5089复合材料修理无损检手册所有航空复合材料修理(包括金属胶接件)ARP5605复合材料层压板无损检测标样标准仅适用于层压板ARP5606蜂窝结构的无损检测标样标准仅适用于蜂窝结构类复合材料

 

表2 SAE金属材料无损检测标准表

  

标准号标准名适用范围AMS2300优质航空钢磁粉检验带有铁磁性的航空钢AMS2641石油基磁粉检验溶液磁粉检验材料AMS2631钛合金板棒坯超声检测钛合金AMS2632薄材料的超声检测薄板AMS2634薄壁金属管的超声检测薄壁金属管AMS2647飞机大修的荧光渗透检测飞机大修阶段AMS2658铝合金的硬度和电导率测试铝合金AMS2650荧光X射线检查标准已取消

维修标准ARP5089[3]是SAE复合材料无损检测标准中最为重要的标准,其编写体例是:复合材料无损检测术语、复合材料结构形式、复合材料应用情况汇编、复合材料无损检测方法、复合材料无损检测在修理中的应用等8个部分组成。该标准对各种无损检测方法在复合材料中的应用历史进行了完整的回顾(包括复合材料在各大机型上的使用情况),并对各种检测方法的适用性及适用边界等方面做了较为明确的界定。对于某种缺陷,该标准则列出了各种无损检测方法的优先选用顺序,如表3所示,极大降低了设计人员劳动强度,显著降低了设计无损检测方法误选的可能性。

SAE标准体系是按照术语——材料/工艺/标准件为基础构建标准体系的,所以SAE对于重要的材料/工艺,一般都单独列出一份术语标准,其他的标准在使用复合材料相关术语时可直接引用这份规范,这样易于降低行业内交流的门槛,且精确的术语标准有利于打通制造与设计之间的隔阂。

李小树凝视着远方,后来他收回视线平静地对我说:“我很严肃。哥们儿,昨晚我考虑了整整一夜,我决定——去寻找许春花。”

3 SAE复合材料无损检测标准详细分析

除去复合材料术语标准外,剩下的SAE复合材料标准可以分为两大类:A.标样制备标准;B.维修类标准。

(b)经济性原则:降低标样的采购成本。

(a)可靠性原则:制备的标样应尽量减少错误信号,并具有可重复性。

从标准的制订和维护机构看:复合材料无损检测标准制定机构基本上都是Commercial Aircraft Composite Repair Committee(简称为CACRC),该委员会不仅隶属于SAE协会,而且也隶属于ATA和IATA;金属材料无损检测标准的制订机构是隶属于SAE协会的E和K两个委员会,而与ATA和IATA之间并没有直接联系,可见SAE对待复合材料无损检测标准更为慎重。

类胡萝卜素是一种外源性脂类,人体自身无法合成,主要依赖饮食摄入,当单次摄入过多类胡萝卜素会造成皮肤泛黄。值得注意的是,类胡萝卜素沉积造成的皮肤泛黄会随着类胡萝卜素的代谢而消失[3],越来越多的医学研究表明,类胡萝卜素在淬灭自由基、增强人体免疫力、预防心血管疾病和防癌抗癌等保护人类健康方面起着重要作用[1],故通过控制外源性类胡萝卜素的摄入不是对抗皮肤泛黄的科学途径。

挖泥船从海侧向陆侧方向进行开挖,前后各布2门八字锚。然后根据测量导航软件窗口中自动实时动态显示的当时船位指挥抓泥船定位,挖泥船就位后即可停靠驳准备开挖。由8m3抓斗式挖泥船开挖,分层按等于2m控制。

按照复合材料的类型标样制备标准分为蜂窝型标样制备ARP5606[1]和层压板型标样制备ARP5605[2],这两份标准编制思路基本一致:标样制备方法和标样制备实例。在这两份标准中,详细描述标样制备中需要考虑的因素、制备方法、过程控制方法。在这两份标准中,明确提出标样制备三原则:

东方宇轩坐在堂上,静穆威严,哪里有一星半点当日戴面具扮黄梁村老黄的滑稽模样,左右分别是药圣孙思邈、工圣僧一行、书圣颜真卿、棋圣王积薪、画圣林白轩、琴圣苏雨鸾,连平素不太露面的乌有先生、子虚道人两位客卿也俨俨然敬陪在末座上。宇晴笑着与众人打招呼:“你们这里神佛菩萨一般坐着,着我去拘这三个孩子,已经带来了,你们仔细考问,别将人家孩子吓着。”说完坐到苏雨鸾旁边为她留出的座位,只剩下袁安、上官星雨、李离三个家伙在门槛前面被灯火皇皇照亮的空地上,呆头呆脑地站着。

在制订国内复合材料无损选用标准时,应吸收SAE复合材料无损检测标准的一些优点,在标准附录中给出若干典型案例,供设计部门在选择无损检测方法时参考使用,降低设计选用门槛。

在ARP5605中,选用常见的通用塑料酚醛树脂作为标样制备的材质就充分体现了上述三个原则,极大降低了复合材料制造企业的成本负担。

比较表1和表2可以看出:复合材料无损检测标准与金属材料无损检测标准相比数量较少;复合材料无损检测标准的划分维度也与金属材料无损检测标准完全不同,后者主要是按照检测方法来制定,而复合材料则是以复合材料类型来分类,某些标准甚至不做区分;金属材料无损检测标准多以AMS标准,而复合材料则基本上是以ARP标准为主,没有AMS标准,根据SAE标准体系分类(AS/AMS/ARP/AIR)来看,金属材料无损检测的成熟度更高;复合材料无损检测标准将标样制备单独独立出来作为一份标准,而金属材料无损检测标准则没有单独的标样制备标准,说明复合材料受影响的变量比金属材料的更复杂,标样制备对整个无损检测的表征结果影响更显著。

 

表3 缺陷及适用无损检测方法[3]

  

缺陷/方法LFBTHFBTPEUTTTUMIATap TestRTIREddy Sonic近端分层422135近端脱粘3**1242**远端分层1远端脱粘21*层压板分层*221**面板-灌封脱粘22123面板-泡沫脱粘122**液体残留211隔板脱粘21面板-面板脱粘3221342**

注释:*:仅限于参考OEM无损检测手册的应用; **:仅适用于金属复合材料;

1——最优选的方法; 5——最不宜选用的方法。

LFBT——低频粘接测试; HFBT——高频粘接测试;

PEUT——脉冲回波超声; TTU——穿透型超声检测;

MIA——阻抗分析; Tap Test——敲击测试;

RT——射线检测; IR——热成像分析;

Eddy Sonic——涡流检测。

4 给国内复合材料无损检测标准的启示

刘松平[5-7]、施晓春[8]等对国内复合材料的无损检测标准体系构架进行了详细分析,但多从制造或质量的角度进行分析,只强调了无损检测对于保证制造质量的作用,而从设计角度分析较少。但是我们通过对国内复合材料无损检测标准的检索分析发现:一方面,仅仅依靠国内的无损检测标准,无法避免设计选用错误的无损检测方法所造成的潜在风险,因为专业设计人员往往不是无损检测专家,在遇到实际设计需要选择无损检测方法时,如果没有确定的选用标准进行指导,容易误选;另一方面,工艺人员因不熟悉设计意图,在回答设计咨询时也存在给设计错误的无损检测标准的风险,这将直接导致复合材料件设计质量的降低,并间接降低制造质量。因此根据设计人员实际水平,制订符合中国国内实际生产情况的复合材料无损检测方法的选用标准十分必要。

国内复合材料无损检测按照飞机机体用复合材料和发动机用复合材料分开来处理的方法值得商榷。首先,无损检测方法最为敏感的是缺陷类型,而不是飞机机体用还是发动机用;其次,各种不同材料对无损检测方法的不同响应主要表现在数据积累上,而不是飞机机体用还是发动机用上。因此,以材料为基础制订无损检测的选用标准是更合理的分类方法。

(c)易于评估原则:制备的标样应易于进行评估判断。

5 结论

本文通过简述SAE复合材料无损检测标准及体系,对这些复合材料无损检测标准的编制背景、使用情况等进行分析,并针对目前国内复合材料无损检测标准情况提出如下几点建议:

(1)以材料为基础编制复合材料无损检测选用标准;

(2)明确各类无损检测方法的适用性要求及适用范围,减少设计误选无损检测方法的概率;

8月20日中国尿素出口价格指数(CNEI)为1863.96点,环比上涨10.17点,涨幅为0.55%;比基期上涨4.96点,涨幅为0.27%。

(3)在复合材料无损检测标准中逐步加入无损检测实例,增加无损检测人员的针对性;

(4)在标准中明确在某种缺陷下多种无损检测方法的优先级顺序。

参考文献

[1] 杨乃宾.新一代大型客机复合材料[J].航空学报,2008,29(3):596-604.

[2] ARP5606,Composite Honeycomb NDI Reference Standards[S].ATA/IATA/SAE Commercial Aircraft Composite Repair Committee,2011.

[3] ARP5605,Solid Composite Laminate NDI Reference Standards[S].ATA/IATA/SAE Commercial Aircraft Composite Repair Committee,2011.

[4] ARP5089,Composite Repair NDT/NDI Handbook[S].ATA/IATA/SAE Commercial Aircraft Composite Repair Committee,2011.

[5] 刘松平.无损检测在航空工业中的机遇与挑战[J],航空制造技术,2009(25):62-66。

[6] 刘松平,刘菲菲,傅天航 等.Q/ZHFC复合材料无损检测标准浅析[J],航空精密制造技术,2016(5):44-48.

[7] 刘松平,刘菲菲.航空工业中的无损检测技术及其进展[J].无损检测,2017,39(6):56-60.

[8] 施晓春,冯浩,罗琳胤,等.复合材料在飞机主承力结构上的应用及无损检测标准[J].航空制造技术,2014(22):116-124.

 
李剑
《高科技纤维与应用》2018年第02期文献

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