激光全息照相技术在蜂窝结构缺陷检测中的应用与挑战

在现代航空航天、轨道交通等高端制造领域，粘接蜂窝结构以其卓越的轻质高强特性备受青睐。然而，其内部质量的可靠性直接关系到整体结构的安全。诸如夹芯与蒙皮间的空隙、分层、脱粘，乃至夹芯自身的压碎或胶缝腐蚀等缺陷，都是生产和服役过程中必须严格监控的隐患。激光全息照相（Laser Holography）作为一种高灵敏度的无损检测技术，为此类问题提供了一种独特的解决方案。

其核心原理并非直接“看透”物体，而是通过精确测量物体在外力作用下产生的表面微米级位移，来反推其内部的结构完整性。简而言之，一个内部存在缺陷的区域，在受到相同应力时，其表面的变形响应会与健康区域存在显著差异。因此，应用该技术的前提是，必须找到一种合适的方法对被测件施加应力，从而“激发”出缺陷处的异常变形。

缺陷显现的关键：施加应力加载

如何让这些深藏不露的缺陷“现出原形”？选择合适的加载方法是整个检测过程的成败关键。加载方式的选择需要根据构件的具体结构（如蜂窝是否带孔）、材料属性及蒙皮厚度等因素综合考量。

表1 激光全息照相常用应力加载方法

检测能力与局限

激光全息照相的检测精度相当可观。以铝粘接蜂窝结构为例，当蒙皮或蒙皮加垫板的总厚度在2mm以下时，可以稳定地发现直径达到Φ10mm的脱粘缺陷。而在更为精细的结构中，如0.3mm厚的蒙皮与0.5mm厚的垫板组合，其间小至Φ3mm的缺陷也能被成功捕获。随着现代激光源技术的发展，检测效率也得到了极大提升，扫描速度已可达到10m²/min。