超音波繞射對於複材脫層缺陷尺寸定量評估的影響

Abstract

本文以時域有限元素法分析複材層板之脫層缺陷的超音波反射及繞射場， 模擬脈波回音法量測得到缺陷反射訊號，建立脫層缺陷裂縫尺寸的定量評 估標準。在數值分析上，考慮脫層複材層板受平面波入射，計算層板試片 表面的速度響應。將超音波探頭遠場的聲場強度假設為高斯分佈，與試片 表面各點響應的最大峰值相乘後積分，以模擬C-掃描時，探頭於試片表面 各點接收脈波回音訊號的峰值。本文分別討論探頭遠場聲場分佈之標準差 、訊號dB值、脫層裂縫尺寸、位置及人工缺陷尖端樹脂含浸區等，對於缺 陷影像與實際尺寸比值的影響。數值模擬的結果並與沒水式超音波C-掃描 影像比較、驗證，結果相當吻合。