復合材料是指由兩種以上材料組合而成的，物理和化學性質與原材料不同，但又保持某些有效功能的新材料。與傳統金屬材料不同，復合材料的結構和性能屬于“一次性”形成，且制造過程中受到很多難以精確控制的因素影響，因此導致構件的質量往往具有一定的離散性，即使是經過研究和試驗制訂的合理工藝，也可能導致生產出來的結構件存在缺陷，給工程應用帶來安全隱患，因此對復合材料進行無損檢測具有重要意義。由于大多數復合材料是用數層基體相同或不同結構的纖維粘接而成的，形成的層狀結構通常具有非均勻性及各向異性等特點，因此不能完全沿用傳統超聲檢測中適合各向同性、均勻介質的方法來檢測復合材料，必須研究適應復合材料自身特點的無損檢測技術和方法。

先進復合材料專指可用作主承力結構和次承力結構，其剛度和強度性能相當于或超過鋁合金的復合材料，由普通復合材料經硼纖維、碳纖維等高性能增強相增強獲得。由于可取得減重20% ~ 30%的顯著效果，因此先進復合材料被大量應用到航空航天等領域。據報導，自1980年F-18軍機開始，國外最新研制的殲擊機全部采用復合材料機翼，機身也大量采用先進復合材料，用量達到結構重量的25%~50%。此外，以A380大型客機為代表的民用飛機上復合材料用量也有大幅度提高。先進復合材料已發展成為繼鋁、鋼、鈦之后的重要結構材料，其用量已成為航空航天結構的先進性標志之一。

平底孔缺陷

用超聲波頻譜法可以檢測復合材料中的缺陷。當材料厚度是半波長的整數倍時，由材料不同次反射回波之間的相互干涉會導致反射信號頻譜出現“下陷”，下陷的周期與垂直于聲束方向上的材料厚度有關。據此可以確定垂直于聲波傳播方向的平面中的分層和氣孔。通過比較良好試樣和有缺陷樣品的諧振頻率間隔，即可確定缺陷的大小和埋深。

以檢測厚5.26mm的石墨-環氧復合材料板為例。從標準樣件的背面鉆出直徑為6mm、3mm和1.5mm的平底孔，得到了無缺陷區域及有缺陷部位的歸一化反射頻譜，如圖7-1所示，根據在試樣良好區域確定的超聲波聲速，可以計算出含有平底孔的區域缺陷深度，其結果見表7-1。

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