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连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(简称C/SiC复合材料)是一种性能优良的新型复合材料,已在航空、航天及国防等多个领域中得到了广泛应用。一些检测技术如红外热成像适合检测近表面的大缺陷,工业CT难以满足大工件的快速检测需要,且检测费用昂贵。发展C/SiC复合材料的超声检测方法变得日益重要,而要进行超声检测,研究C/SiC复合材料的各种声学特性是先决条件。本文对C/SiC复合材料的声学特性开展了研究,用新方法测试了C/SiC复合材料试样的声速,用透射波中心频率的前移量来表征材料的孔隙率,并对含有孔洞类缺陷的试样进行检测,主要工作如下:首先,针对C/SiC复合材料高衰减特性导致声速难以测量的问题,根据信号处理中的“相关”概念,提出了“相关法”来测量其声速。用MATLAB仿真计算相关原理在测速中的可行性,然后用相关法测量的声速与多次底波法测量的声速进行对比,以验证相关法的正确性和准确性。再用相关法测量了C/SiC复合材料10个部位的声速,各个部位声速离散性大,印证了C/SiC复合材料内部不均匀性。其次,进行了孔隙率表征研究,采用透射法测试透射波中心频率,并绘制了散点图、三维图及伪彩图。采用金相显微镜观察不同部位的孔隙分布,以验证透射波中心频率的前移量是否可以有效地用来表征C/SiC复合材料的孔隙率。最后,用红外热成像、DR射线、超声空气耦合、超声特征扫描方法对有通孔和盲孔的C/SiC复合材料试样进行了成像检测,以对比不同检测技术对C/SiC复合材料孔洞类缺陷的检出能力。研究结果表明:“相关法”测量C/SiC复合材料声速是可行的,所测得的声速跟多次底波法相比,误差在2.5%以内,表明“相关法”测量声速的精度是可以接受的。用金相法对比验证了透射波频谱前移量可以有效地用来表征C/SiC复合材料内部的孔隙率,透射波中心频率前移越多,孔隙越高。对带有通孔和盲孔的C/SiC试样的检测结果表明,超声波的反射法、透射法和反射板法对试样通孔的检测结果一致,只是不同频率下的分辨力不同,随着频率增大,更多更小的孔能够分辨出来;对于盲孔,反射法、透射法能够检测的最小尺寸为(?)1.5,反射板法能够检测的最小尺寸为(?)1。