摘 要：早在20世纪80年代，国内有关单位就进行了飞机机翼疲劳试验过程中的声发射检测研究，并在信号处理和识别技术方面积累了宝贵经验。近年来，北京航天工程技术研究中心在某型飞机的全尺寸疲劳试验过程中，用声发射技术对其主梁螺孔和隔框连接螺栓等部位疲劳裂纹的形成和扩展尽心过了跟踪监测，积累了大量数据，成功地对疲劳裂纹产生的声发射信号进行了识别。

通过模态声发射理论和方法、材料探伤声发射源机制、材料疲劳损伤与声发射特征参数之间关系、材料腐蚀损伤与AE特征参数之间关系的研究，声发射检测技术在航空新材料性能检测、飞机疲劳损伤的声发射实时监测方面发挥了重要作用。

关键词：声发射；声发射检测；航天航空工业；

一、     概述

60年代初，美国开始在火箭、原子能反应堆的高压容器加压试验中使用声发射技术检测疲劳裂纹，焊接裂纹，应力腐蚀裂纹，并预防断裂。当时最成功的一个例子，是美国某航空喷气通用公司采用声发射技术，监测北斗星导弹的火箭发动机玻璃钢壳体在加压试验时裂纹的发生、发展和部位。

对飞机进行声发射检测始于70年代初期。最初使用检测频带可选择的声发射检测系统，对某运输机载飞行中进行声发射检测中，并将声发射传感器布置在7075-T6合金制造的9处部位，调查飞行中的噪声发生状况。

随后在地面上对实际机翼进行了疲劳试验，检测疲劳裂纹扩展时的声发射。根据结果得出在布置适当频率的声发射传感器使早上的影响十分小的情况下，用声发射检测飞行中的疲劳裂纹的扩展时可行的。

1976年，米泽尔以250kHz为中心的窄带频率的声发射系统，对某运输机的主翼的下部翼片在飞行中进行监测。为了监测危险度大的裂纹，选择滤波器在200～300KHz的频带内，对具有576us以上继续时间的声发射信号进行监测。现在，美国空军根据这一方式对某型号运输机进行日常的飞行中监测。

进入80年代，McBride将7075-T6制含预制疲劳裂纹的试验片安设在美国空军的某型号运输机的集体内部，对飞行中的疲劳裂纹扩展时发生的声发射进行监测。飞行条件发生变化时，疲劳裂纹扩展而产生声发射，而且裂纹面之间的摩擦也产生声发射，结果表明在机体内部的3处框架上检测这些声发射信号时可能的。

一般而言，飞行中的声发射监测全部是对xx飞机进行的，对商用飞机进行监测的例子还没有。主要考虑是xx飞机在相当恶劣的条件下使用，即使机体内部存在疲劳缺陷，如果在飞行中进行声发射监测，就可以对其进行控制，避免重大事故的发生。

二、     蜂窝结构板的检验

美国通用动力公司于美空军合作，寻找一种可靠、灵敏而又能在现场使用的方法来检验飞机上的蜂窝结构板。他们比较了涡流，X射线、超声和声发射这几种方法，认为声发射方法比较理想。主要特点是：

1.     检查前缘壁板的时间可以节省很多；

2.     节省X射线的胶片费用；

3.     检出缺陷后不需全部更换前缘或后缘壁板，在必要部位进行修复就可以了；

4.     声发射方法能检查出更多更小的缺陷；

5.     仪器校准的工作量减少了；

6.     信号可迅速懈释；

7.     仪器可以在噪声环境工作；

研究人员用传感器阵列监测加热后的蜂窝结构板，若内部有缺陷可观察到清晰的“爆裂”式的破坏。除此之外，声发射技术也可用于起落架支柱、翼梁等特殊部位的完整性监测。

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