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飛機緊固件孔周裂紋檢測遠場渦流傳感器設計及優化

劉平政; 宋凱; 寧寧; 黃華斌; 張麗攀 南昌航空大學無損檢測技術教育部重點實驗室; 南昌330063; 中國飛機強度研究所; 西安710065
  • 遠場渦流
  • v緊固件
  • 有限元模擬
  • 孔周隱藏缺陷

摘要:飛機多層金屬緊固結構作為飛機重要承力部件在連續受地-空-地循環載荷作用,使鉚釘、高鎖螺栓等緊固件孔周產生應力集中從而萌生疲勞裂紋。傳統無損檢測方法難以在在役情況下進行檢測,而遠場渦流檢測技術在原理上突破集膚效應限制,對深層隱藏缺陷檢測具有巨大優勢。設計研發了與傳統平面遠場渦流傳感器結構不同的新型平面遠場渦流傳感器,采取激勵線圈與檢測線圈同軸放置,大幅縮小了傳感器尺寸,檢測線圈位于激勵線圈內部,且在檢測線圈與激勵線圈之間設計有磁場分流結構。通過有限元仿真對激勵線圈尺寸、磁場分流結構材料及其組成方式進行系統的分析,得出最優的傳感器設計方案。試驗結果表明,設計研發的新型遠場渦流傳感器可以檢測埋深4 mm、尺寸為(長×寬×深) 2×0. 2×4 mm的緊固件孔周裂紋,且隨著缺陷長度的增大,信號幅值也隨之增大。

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儀器儀表學報

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