專利名稱：一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無損檢測(cè)方法，特別涉及一種船用約束阻尼橡膠板與金屬基體粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，用于船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的檢測(cè)。
背景技術(shù)：
目前船舶舾裝過程中，總裝廠會(huì)在船體結(jié)構(gòu)上安裝阻尼橡膠材料以降低結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲。阻尼橡膠材料敷設(shè)時(shí)的粘結(jié)缺陷直接影響到它的敷設(shè)質(zhì)量及其使用效果。曾有研究人員在“鋼板背后多層橡膠脫粘界面脈沖串回波分析”的研究中，基于共振匹配理論， 嘗試用方波調(diào)制多脈沖回波法檢測(cè)鋼板背后多層橡膠界面脫粘。該方法只研究了薄鋼板 (4mm)與薄橡膠層(0 5mm)粘接結(jié)構(gòu)，但未提及對(duì)大于4mm厚度的鋼板與較厚橡膠組合的檢測(cè)有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，解決采用多脈沖回波法進(jìn)行鋼板背后多層橡膠界面粘貼質(zhì)量檢測(cè)只能有效檢測(cè)較薄的鋼板和較薄的阻尼橡膠板之間界面粘貼質(zhì)量的問題。本發(fā)明的一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，包括以下步驟第一步將超聲檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行儀器連接，對(duì)超聲波探傷儀及數(shù)字示波器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使約束阻尼橡膠板的一次底面回波高度適中，調(diào)節(jié)采樣頻率使采集的數(shù)據(jù)能記錄到金屬基體的多次底面回波；第二步將約束阻尼橡膠板試樣表面劃分正方形網(wǎng)格；其中正方形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間距L = 2mm 10mm，得到N個(gè)節(jié)點(diǎn)，N = [a/L] X [b/L]，a、 b分別為消聲瓦的長和寬，單位mm，[.]表示對(duì)[.]內(nèi)的數(shù)值四舍五入取整。第三步將中心頻率的縱波直探頭直接耦合在約束阻尼橡膠板試樣表面的正方形網(wǎng)格上，沿網(wǎng)格線對(duì)約束阻尼橡膠板試樣進(jìn)行逐行逐列掃描，采集各節(jié)點(diǎn)上回波信號(hào)，通過超聲波探傷儀將節(jié)點(diǎn)上的回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置送入計(jì)算機(jī)，得到N個(gè)檢測(cè)信號(hào)；第四步保持超聲波探傷儀及數(shù)字示波器參數(shù)不變的狀態(tài)下，將縱波直探頭耦合在對(duì)比試樣表面，采集對(duì)比試樣表面上的回波信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，得到1個(gè)對(duì)比信號(hào)；其中對(duì)比試樣由一塊粘結(jié)良好的約束阻尼橡膠板與一塊金屬板膠接而成。第五步計(jì)算機(jī)讀取每個(gè)檢測(cè)信號(hào)中約束阻尼橡膠板試樣M次，底面回波極大值出現(xiàn)的時(shí)刻ti和時(shí)刻ti對(duì)應(yīng)的極大值幅值Pi, i = 1,2……M ；以約束阻尼橡膠板試樣底面回波極大值出現(xiàn)的時(shí)刻t為直角坐標(biāo)系的χ軸，時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的極大值幅值P為直角坐標(biāo)系的y軸，(0,0)為直角坐標(biāo)系原點(diǎn)，(tpP》為直角坐標(biāo)系中極值包絡(luò)線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)繪制檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的極值包絡(luò)線，得到約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線；以同樣的方法計(jì)算機(jī)繪制對(duì)比信號(hào)的極值包絡(luò)線，得到對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線；第六步計(jì)算機(jī)將約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線和對(duì)比試樣的極值包絡(luò)
3線置入同一個(gè)直角坐標(biāo)系中，分別觀察約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線與對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線的位置關(guān)系，若約束阻尼橡膠板試樣的1個(gè)極值包絡(luò)線與比對(duì)試樣的極值包絡(luò)線基本一致，則說明該極值包絡(luò)線對(duì)應(yīng)約束阻尼橡膠板試樣的節(jié)點(diǎn)處粘接良好，若約束阻尼橡膠板試樣的1個(gè)極值包絡(luò)線高于比對(duì)試樣的極值包絡(luò)線，則說明該極值包絡(luò)線對(duì)應(yīng)約束阻尼橡膠板試樣的節(jié)點(diǎn)處脫粘。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明為約束阻尼橡膠材料安裝質(zhì)量滿足GJB3045-97《粘彈性阻尼材料通用規(guī)范》明確規(guī)定的“每塊阻尼材料的實(shí)際粘接面積應(yīng)不小于每塊總粘接面積的70%”的要求提供技術(shù)支持，填補(bǔ)了目前國內(nèi)艦船行業(yè)約束阻尼橡膠板與金屬基體粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法的空白，可以針對(duì)約束板-阻尼材料-金屬板膠接面脫粘情況實(shí)施100%無損檢測(cè)，重復(fù)性好、可靠性高，且檢測(cè)結(jié)果不受檢測(cè)人員經(jīng)驗(yàn)和水平影響，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為約束阻尼橡膠板膠接試樣的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為超聲檢測(cè)系統(tǒng)；圖3為約束阻尼橡膠板膠接試樣的極值包絡(luò)線與對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明的技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1、2所示，其中約束金屬板1，粘接區(qū)域2，阻尼材料3，金屬板4，脫粘區(qū)域5， 超聲波探傷儀6，數(shù)字示波器7，縱波直探頭8，約束阻尼橡膠板膠接試樣9，計(jì)算機(jī)10。將一塊截面尺寸為120X IOOmm的的D-803-Y型約束阻尼橡膠板(天津橡膠研究所生產(chǎn))與一塊5. 5mm厚的Q235鋼板粘結(jié)，其中兩種材料接觸面有1/3的區(qū)域未涂敷膠粘劑，制備得到局部脫粘的約束阻尼橡膠板膠接試樣。將一塊截面尺寸為Φ68πιπι的D-803-Y型約束阻尼橡膠板與一塊尺寸為Φ70πιπιΧ5. 5mm的Q235鋼基試塊完全粘結(jié)，制備得到對(duì)比試樣；本發(fā)明的實(shí)施例，包括下述步驟1)信號(hào)調(diào)節(jié)步驟對(duì)超聲波探傷儀6及數(shù)字示波器7的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使自由阻尼橡膠板的一次底面回波高度適中，調(diào)節(jié)采樣頻率使采集的數(shù)據(jù)能記錄到金屬基體的多次底面回波。調(diào)節(jié)后所選擇的參數(shù)為CTS-32超聲波探傷儀9 增益設(shè)置為46dB ；DP04032數(shù)字示波器的信號(hào)放大按鈕調(diào)到Iv ；采樣間隔10X 10_6s ；滿屏采集點(diǎn)數(shù)10000個(gè)；2)劃分網(wǎng)格步驟將約束阻尼橡膠板試樣9表面劃分正方形網(wǎng)格，正方形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間距L = 2mm，得到3000個(gè)節(jié)點(diǎn)；3)檢測(cè)信號(hào)采集步驟將中心頻率fm = 2MHz的縱波直探頭8直接耦合在約束阻尼橡膠板試樣粘結(jié)區(qū)域2的正方形網(wǎng)格上，沿網(wǎng)格線對(duì)約束阻尼橡膠板試樣進(jìn)行逐行逐列掃描，采集各節(jié)點(diǎn)上回波信號(hào)，通過超聲波探傷儀6將節(jié)點(diǎn)上的回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置送入計(jì)算機(jī)10，得到2000 個(gè)檢測(cè)信號(hào)；保持超聲波探傷儀6及數(shù)字示波器7參數(shù)不變的狀態(tài)下，按照上述步驟將縱波直探頭8移動(dòng)到約束阻尼橡膠板試樣的脫粘區(qū)域5內(nèi)，沿著脫粘區(qū)域上的網(wǎng)格進(jìn)行逐行逐列掃描，得到1000個(gè)檢測(cè)信號(hào)；4)對(duì)比信號(hào)采集步驟保持超聲波探傷儀6及數(shù)字示波器7參數(shù)不變的狀態(tài)下，將縱波直探頭8耦合在對(duì)比試樣9上，采集對(duì)比試樣表面的回波信號(hào)，數(shù)字示波器將回波信號(hào)送入計(jì)算機(jī)10，得到 1個(gè)對(duì)比信號(hào)；5)極值包絡(luò)線繪制步驟計(jì)算機(jī)讀取2000個(gè)檢測(cè)信號(hào)中約束阻尼橡膠板試樣7次底面回波極大值出現(xiàn)的時(shí)刻ti和時(shí)亥Ij ti對(duì)應(yīng)的極大值幅值Pi, i = 1,2……7 ；
權(quán)利要求
1.一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步將超聲檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行儀器連接，對(duì)超聲波探傷儀及數(shù)字示波器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使約束阻尼橡膠板的一次底面回波高度適中，調(diào)節(jié)采樣頻率使采集的數(shù)據(jù)能記錄到金屬基體的多次底面回波；第二步將約束阻尼橡膠板試樣表面劃分正方形網(wǎng)格；第三步將中心頻率的縱波直探頭直接耦合在約束阻尼橡膠板試樣表面的正方形網(wǎng)格上，沿網(wǎng)格線對(duì)約束阻尼橡膠板試樣進(jìn)行逐行逐列掃描，采集各節(jié)點(diǎn)上回波信號(hào)，通過超聲波探傷儀將節(jié)點(diǎn)上的回波信號(hào)和對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置送入計(jì)算機(jī)，得到N個(gè)檢測(cè)信號(hào)；第四步保持超聲波探傷儀及數(shù)字示波器參數(shù)不變的狀態(tài)下，將縱波直探頭耦合在對(duì)比試樣表面，采集對(duì)比試樣表面上的回波信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，得到1個(gè)對(duì)比信號(hào)；第五步計(jì)算機(jī)讀取每個(gè)檢測(cè)信號(hào)中約束阻尼橡膠板試樣M次，底面回波極大值出現(xiàn)的時(shí)刻、和時(shí)刻、對(duì)應(yīng)的極大值幅值Pi, i = 1,2……M ；以約束阻尼橡膠板試樣底面回波極大值出現(xiàn)的時(shí)刻t為直角坐標(biāo)系的χ軸，時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的極大值幅值P為直角坐標(biāo)系的y 軸，(0,0)為直角坐標(biāo)系原點(diǎn)，UijPi)為直角坐標(biāo)系中極值包絡(luò)線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)繪制檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)處的極值包絡(luò)線，得到約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線；以同樣的方法計(jì)算機(jī)繪制對(duì)比信號(hào)的極值包絡(luò)線，得到對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線；第六步計(jì)算機(jī)將約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線和對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線置入同一個(gè)直角坐標(biāo)系中，分別觀察約束阻尼橡膠板試樣的N個(gè)極值包絡(luò)線與對(duì)比試樣的極值包絡(luò)線的位置關(guān)系，若約束阻尼橡膠板試樣的1個(gè)極值包絡(luò)線與比對(duì)試樣的極值包絡(luò)線基本一致，則說明該極值包絡(luò)線對(duì)應(yīng)約束阻尼橡膠板試樣的節(jié)點(diǎn)處粘接良好，若約束阻尼橡膠板試樣的1個(gè)極值包絡(luò)線高于比對(duì)試樣的極值包絡(luò)線，則說明該極值包絡(luò)線對(duì)應(yīng)約束阻尼橡膠板試樣的節(jié)點(diǎn)處脫粘。
2.如權(quán)利要求1所述的一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，其特征在于，其中正方形網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間距L = 2mm 10mm，得到N個(gè)節(jié)點(diǎn)，N= [a/L] X [b/L], a、b分別為消聲瓦的長和寬，單位mm，[.]表示對(duì)[.]內(nèi)的數(shù)值四舍五入取整。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，其特征在于，其中對(duì)比試樣由一塊粘結(jié)良好的約束阻尼橡膠板與一塊金屬板膠接而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種船用約束阻尼橡膠板粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法，解決采用多脈沖回波法進(jìn)行鋼板背后多層橡膠界面粘貼質(zhì)量檢測(cè)只能有效檢測(cè)較薄的鋼板和較薄的阻尼橡膠板之間界面粘貼質(zhì)量的問題。第一步信號(hào)調(diào)節(jié)，第二步劃分網(wǎng)格，第三步檢測(cè)信號(hào)采集，第四步對(duì)比信號(hào)采集，第五步極值包絡(luò)線繪制，第六步判定。本發(fā)明填補(bǔ)了目前國內(nèi)艦船行業(yè)約束阻尼橡膠板與金屬基體粘貼質(zhì)量的無損檢測(cè)方法的空白，可以針對(duì)約束板-阻尼材料-金屬板膠接面脫粘情況實(shí)施100％無損檢測(cè)，重復(fù)性好、可靠性高，且檢測(cè)結(jié)果不受檢測(cè)人員經(jīng)驗(yàn)和水平影響，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102507736SQ20111034521
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者彭勁松, 徐北平, 李喜孟, 林莉, 馬致遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué), 武昌造船廠集團(tuán)有限公司