层压结构复合材料的激光剪切散斑检测

张旭刚，张素香，程 旭，王 珏

（沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳 100085）

常规的超声波检测，其一次波检测区域小、效率低、劳动强度大，特别是飞机外场原位检测时，不仅实施困难，结果可靠性差，且对飞机蒙皮漆及表面重要功能涂层的损伤较大。因此，开发一种高效的非接触式无损检测技术变得尤为重要。

激光剪切散斑技术是通过测量物体表面变形信息而获得物体内部不连续信息的一种数字光学干涉技术［1］，具有非接触、全场、实时、快速检测等特点；且检测灵敏度高、受环境因素（振动、光线）影响小、加载形式灵活多样（热加载、真空加载、声加载、振动加载等），特别适合飞机复合材料制件的外场原位无损检测。因而，近年来得到了大量的关注［2－7］，并在蜂窝夹芯结构等复合材料结构缺陷检测的理论研究和工程化应用研究方面取得了较大的发展。

笔者采用热加载激光剪切散斑检测系统，对一组预埋有不同尺寸和不同深度人工缺陷的复合材料层压板进行了LSS检测能力的试验。结果表明，当层压板中的缺陷埋深超过一定值或缺陷减小到一定程度时，热加载下的激光剪切散斑技术检测灵敏度急剧下降，甚至无法检测；但仍然可以以足够的灵敏度和精度检测出层压结构试块中按复合材料试块制作标准中规定大小和埋深的人工缺陷。

1 激光剪切散斑检测技术原理

激光经分束后照射在物体表面，反射光经过方棱镜产生反射和透射，反射光和透射光分别通过反射镜M1和位错镜M2反射后到达摄像头平面；……