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一种单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验方法与流程

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

一种单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验方法与流程

1.本技术属于胶接制造技术领域,尤其涉及一种单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验方法。


背景技术:

2.尾桨在外场飞行过程中,出现泡沫脱粘故障,故障区域位于桨叶后缘的上、下翼面之间,由于故障面积超出维护手册允许的使用范围,需进行修理的后缘泡沫脱粘故障尾桨叶100余片。
3.目前,注胶修理工艺方法攻关完成后,可稳定的实施脱粘故障修理,但修理后检验人员按常规敲击法检查尾桨叶蒙皮是否脱粘时,发现注胶修理区域声音异常,不能明确给出是否合格结论,为此寻求新的检验方法。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本技术提供了一种单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验方法,所述方法包括:
5.选取目标尾桨叶;
6.基于所述目标尾桨叶和敲击检测仪,确定所述敲击检测仪的目标弹性特征值;
7.基于所述敲击检测仪的目标弹性特征值,确定损伤修理后的尾桨叶是否脱粘。
8.优选地,所述目标尾桨叶包括零寿命的尾桨叶或未使用的尾桨叶。
9.优选地,所述基于所述目标尾桨叶和敲击检测仪,确定所述敲击检测仪的目标弹性特征值,包括:
10.使用所述敲击检测仪在所述目标尾桨叶的上翼面和下翼面,采集测量数据;
11.对所述测量数据分析,确定所述敲击检测仪的目标弹性特征值。
12.优选地,所述目标尾桨叶的上翼面和下翼面为单闭腔泡沫夹层结构。
13.优选地,所述敲击检测仪的目标弹性特征值包括71至74。
14.优选地,所述敲击检测仪的目标弹性特征值为73。
15.优选地,所述基于所述敲击检测仪的目标弹性特征值,确定损伤修理后的尾桨叶是否脱粘,包括:
16.若损伤修理后的尾桨叶的弹性特征值大于73,判定所述损伤修理后的尾桨叶脱粘。
17.优选地,所述基于所述敲击检测仪的目标弹性特征值,确定损伤修理后的尾桨叶是否脱粘,还包括:
18.若损伤修理后的尾桨叶的弹性特征值小于73,判定所述损伤修理后的尾桨叶未脱粘。
19.本技术具有如下技术效果:
20.本技术可以简捷、直观、快速、准确的鉴别出注胶修理后的尾桨叶分层故障,能够
给出是否合格结论,可推广单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验。
附图说明
21.图1为本技术实施例提供的尾桨叶脱粘部位示意图;
22.图2为本技术实施例提供的喷金后的泡沫样件示意图;
23.图3为本技术实施例提供的正常泡沫微观图;
24.图4为本技术实施例提供的脱粘泡沫微观图。
具体实施方式
25.下面结合附图1-4与具体实施方式对本技术作进一步详细描述:
26.需要说明的是,尾桨叶主要由柔性梁、法兰盘、尾桨叶蒙皮、泡沫芯及尾桨变距摇臂等主要部件构成,其核心部件柔性梁是尾桨叶的主承力件,它沿中心对称,将两片尾桨叶以共胶接形式连结在一起,翼型段结构为单闭腔泡沫夹层结构。
27.其中,某型机尾桨在外场飞行过程中,出现泡沫脱粘故障,故障区域位于桨叶后缘的上、下翼面之间,由于故障面积超出维护手册允许的使用范围,需进行修理的后缘泡沫脱粘故障尾桨叶100余片,目前注胶修理工艺方法攻关完成后,可稳定的实施脱粘故障修理,但修理后检验人员按常规敲击法检查尾桨叶蒙皮是否脱粘时,发现注胶修理区域声音异常,不能明确给出是否合格结论,为此寻求新的检测方法。
28.在本技术实施例中,本技术提供的技术方案是:选取多片零寿命的、未使用的尾桨叶,使用wp-632am敲击检测仪在尾桨叶上、下翼面(为单闭腔泡沫夹层结构)进行“弹性特征值”测量,并采集测量数值,通过对采集测量数据分析,确定标准“弹性特征值”为71—74,作为判定尾桨叶脱粘的标准。检测的产品弹性特征值大于74可判定脱粘,反之可判定未脱粘。
29.具体来说,总体技术方案如下:
30.1.用4片后缘泡沫脱粘的尾桨叶进行试验,通过敲击检查,对故障区注胶前、后敲击声音的辨别,剖切敲击声音有异常部位进行目视观察、分析。
31.2.使用敲击检测仪敲击零寿命尾桨叶及缺陷桨叶,采集数据,确定使用敲击检测尾桨叶的标准参考值;
32.3.试验件尾桨叶弹性特征值验证;
33.4.修复尾桨叶弹性特征值验证;
34.5.确定71—74弹性特征值为标准。
35.本技术通过该方法可以简捷、直观、快速、准确的鉴别出注胶修理后的尾桨叶分层故障,能够给出是否合格结论,可推广单闭腔泡沫夹层结构损伤修理后检验。
36.同时,该方法具有普遍性,通过该方法使用,交付用户修复的尾桨叶可以检查,能够保证直升机飞行安全。
37.其中,尾桨叶修理区简介,尾桨叶翼型段z1125-z1250后缘部位,由上翼面蒙皮、后缘泡沫、下翼面蒙皮组成,故障部位详见图1,上、下翼面蒙皮由2层玻璃布,1层胶膜组成。
38.其中,对故障的尾桨叶进行剖切发现,尾桨叶后缘泡沫内,普遍存在基本贯通的泡沫变色薄层。
39.需要说明的是,尾桨叶脱粘原因,尾桨叶内部填充的泡沫解剖后,开展高倍显微
镜/金相观察损伤断口微观结构,在其断面可见明显的变色层,变色层的泡沫呈碎裂状态,其它区域的泡沫基本为完好的闭孔形貌。裂纹位于变色层或蒙皮/泡沫粘接交界位置,均起源于泡沫碎裂区,详见图2、3、4。
40.其中,图2喷金后的泡沫样件(有可见裂纹);图3正常泡沫微观图,未变色区域的泡沫形貌;图4脱粘泡沫微观图,变色区域开裂位置的泡沫形貌。
41.其中,尾桨叶内部填充的泡沫为聚氨酯泡沫,在一定的温度和压力作用下压缩成型。泡沫的作用为维形、减重和提供内部压力。压缩成型后的泡沫出现碎裂,主要是泡沫的压缩强度不足超过了泡沫的压缩承载能力,服役过程中,尾桨叶在挥舞、摆振、变距作用下泡沫碎裂区逐渐扩展形成裂纹。
42.其中,尾桨叶验收标准,目前使用的敲击文件是《敲击检验》对缺陷的验收标准为“复合蒙皮的厚度下小于2毫米,脱粘是可探测的;小于0.8毫米(3层)的分层和空隙是可探测”。尾桨叶脱粘在泡沫2-25毫米厚度之间,超出了现有敲击检验标准可探测范围。
43.在本技术实施例中,尾桨叶弹性特征值确定,尾桨叶翼型是变曲面,修理前、后内部组织也会发生变化,对弹性特征值有较大影响,选取了零寿命的尾桨叶编号2019158g、2020054g,使用wp-632am敲击检测仪在上、下翼面进行“弹性特征值”测量,选择相同修理区域,测量“弹性特征值”,测量结果见表1,通过数据分析“弹性特征值”,初步定为71—74。
44.表1
[0045][0046]
其中,为验证“弹性特征值”71—74合理性,使用编号2011020、2016163g、2010006尾桨叶注胶修理,使用wp-632am敲击检测仪测量弹性特征值后并记录,剖切目视检查并记录,两者结果之间相互印证、比较,验证弹性特征值的合理性。
[0047]
在本技术实施例中,表2中编号2011020尾桨叶,注胶修理后弹性特征值在61-72之间,由于修理时认知原因,注胶修理前没有测量弹性特征,与零寿命的尾桨叶编号2019158g、2020054g测量弹性特征值比较,修理后的尾桨叶弹性特征数值小,剖切后目视检查未见脱粘故障,使用敲击仪检查对修理后故障判断准确性高。
[0048]
在本技术实施例中,表2中编号2016163g尾桨叶,修理前弹性特征在70-85之间,修理后胶未固化,验证未进行。
[0049]
在本技术实施例中,表2中编号2010006尾桨叶,修理前弹性特征值在72-146之间,说明尾桨叶脱粘程度高。注胶修理后弹性特征值在60-78之间,与注胶修理前弹性特征值比较,修理后的尾桨叶弹性特征数值小于修理前的弹性特征,剖切后目视检查未见脱粘故障,使用敲击仪检查对修理后故障判断准确性高。
[0050]
表2
[0051][0052]
综上,弹性特征数值变化是因为修理胶液进入尾桨叶脱粘部位,使材料弹性特征发生了改变,注胶修理前测量弹性特征值大于初步确定标准弹性特征值71—74,数值越大表明脱粘程度高,注胶修理后测量弹性特征值小于71—74,表明脱粘故障修复,剖切后目视检查未见脱粘故障,表明了运用标准弹性特征值71—74判断脱粘故障有效性。