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PMI泡沫主要是由面板,芯材和膠接,通過膠接在前面兩個組分之間傳遞載荷。夾層結構能夠達到的作用是通過讓輕質、有一定厚度的芯材承受剪應力,同時將兩個相對比較堅韌、薄的承載面板隔開。對于面板,主要考慮的是材料的強度和剛度。但是對于芯材,主要目的是為了減輕重量。
在飛機結構中,芯材通常使用鋁蜂窩或泡沫,具有壓縮模量高,重量輕的優點,是航空領域廣泛使用夾芯材料,通常與碳/玻璃纖維預浸料一起使用。在復合材料領域,常用的夾層結構的芯材是PMI泡沫。夾層結構常用在機翼前緣和方向舵,起落架艙門,翼身/翼尖整流罩等。
和蜂窩夾層結構相似,泡沫復合材料常見的缺陷有:復合材料面板的缺陷,例如劃傷、裂紋、氣孔,夾雜等;復合材料面板和泡沫芯材的粘接缺陷,例如脫粘;泡沫芯的損壞。針對這些缺陷,相應地發展起了多種無損檢測方法。
不過泡沫夾層結構一般面板的檢測面積大、厚度薄,而且呈現低的導熱性和導電性、泡沫材料的聲衰減較大。所以與一般復合材料的無損檢測,具有明顯差別。目前,適用于PMI泡沫夾芯結構的無損檢測方法,主要有超聲無損檢測和激光錯位散斑干涉無損檢測。
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