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粘弹阻尼器是直升机旋翼系统关键构件,由铝合金和硅橡胶材料粘接而成,呈多层结构特征,硅橡胶材料可能存在大量空隙,铝合金和硅橡胶材料之间可能存在脱粘缺陷。在粘弹阻尼器服役期间,硅橡胶层在拉-压载荷多次反复作用下易产生脱粘、裂纹等疲劳缺陷,无损检测是保障直升机粘弹阻尼器质量安全的关键技术。本文针对直升机旋翼粘弹阻尼器硅橡胶层内部缺陷和疲劳缺陷,通过多角度X射线切向DR技术检测橡胶层脱粘缺陷,设计原位拉伸微焦点X射线DR实验分析疲劳缺陷的变化特征。采用显微CT技术进行内部缺陷定性、定位、定量分析,通过局部高分辨率显微CT分析较大尺寸空隙的微观形貌与几何特征。为了验证射线检测结果,对粘弹阻尼器进行水切割,通过扫描电镜分析低温脆断断口形貌特征,采用微焦点放大成像方法研究小样品疲劳缺陷特征,最后通过金相解剖结果验证CT检测结果的可靠性,主要研究结果如下:(1)通过小焦点X射线切向DR照相技术对粘弹阻尼器进行多角度透照,检测结果发现一号粘弹阻尼器橡胶层存在大量空隙缺陷,橡胶层与铝合金内筒界面存在贯穿型大面积脱粘缺陷,橡胶层与铝合金外筒存在小面积脱粘缺陷。检测结果发现二号粘弹阻尼器橡胶层中部存在大量空隙缺陷,上段与下段端部各存在一个环状裂纹体。研究结果表明,X射线DR成像可以实现粘弹阻尼器橡胶层与铝合金界面脱粘缺陷的快速检测。为了监测粘弹阻尼器受载作用下缺陷的变化,设计了原位拉伸DR实验,实验结果发现随着载荷增大,DR图像中部分空隙面积增大,说明载荷对缺陷尺寸产生影响。(2)利用显微CT和小焦点工业CT对粘弹阻尼器进行分段成像检测,显微CT结果发现一号粘弹阻尼器上段共9处面积型脱粘缺陷,最大面积为11142.6mm~2,橡胶层提取得到1154个空隙缺陷,最大空隙直径为3.72mm,发现下段共3处面积型脱粘缺陷,最大面积为10847mm~2,橡胶层提取得到6583个空隙缺陷,最大空隙直径为3.65mm。对比分析小焦点工业CT和显微CT检测结果发现小焦点工业CT能达到粘弹阻尼器检测要求。在三维重构的基础上,显微CT结果发现二号粘弹阻尼器上、下段端部各存在一个环状裂纹体,通过三维分割的方法,橡胶层上段提取了82个空隙,平均直径为2.74mm,橡胶层下段提取了71个空隙,平均直径为3.15mm。为了验证空隙周边是否存在微裂纹,针对橡胶层较大尺寸空隙进行了局部高分辨率显微CT重建,成像分辨率为20.85μm,通过分析空隙三维形貌特征,发现空隙表面存在褶皱与凹坑,但未发现微裂纹。(3)为了验证射线检测结果,对硅橡胶低温脆断试样断口形貌进行SEM微观结构分析,发现多处线状分布缺陷。通过硅橡胶试样微焦点X射线DR成像检测,发现橡胶层存在多处线状分布缺陷,与SEM分析结果一致。对硅橡胶试样进行了高分辨率显微CT成像,成像分辨率为10.99μm,实现了内部空隙缺陷的三维分割与可视化,对空隙缺陷进行了几何特征参数分析。对CT扫描后的硅橡胶试样进行切割,对比分析金相图像与CT切片图像的空隙二维形貌,发现切割的角度与位置对验证结果产生影响,验证了硅橡胶试样CT检测结果的真实性。研究结果表明:粘弹阻尼器橡胶层内部缺陷主要有脱粘(橡胶层与铝合金界面)、开裂(橡胶层端部)、空隙(橡胶层内部),工业CT是粘弹阻尼器内部缺陷的可靠无损检测方法,可实现内部缺陷的三维表征与定量分析。