随着我国航空产业的迅猛发展,新型高性能民机复合材料在航空领域发挥着越来越重要的作用,其优异性能已得到充分验证与普遍认可。由于民机复合材料及其结构的特殊性,任何质量隐患或者缺陷的存在,都会导致飞机存在安全隐患。对于在役飞机而言,鸟击、冰雹冲击、维修工具撞击等容易导致复合材料构件内部产生低速冲击损伤缺陷。然而,低速冲击损伤从复合材料构件表面难以观测,需借助其他辅助检测设备对其进行检测。因此,探索可实现对复合材料低速冲击损伤的可视化、定量化的无损检测技术,从而排除飞机中存在的安全隐患,是非常有必要的。(1)采用闪光灯光激励红外热成像法对民机复合材料中的低速冲击损伤缺陷进行检测。在对缺陷进行提取的过程中,对于原始红外图像中存在的缺陷细节缺失、边缘模糊以及对比度低的问题,设计了相应的图像增强与噪声抑制环节。先通过最大类间方差双阈值法与直方图均衡法对图像进行了增强,再采用维纳滤波对图像的背景与噪声进行了抑制,最后对缺陷进行了分割与提取。此外,还引入了量子遗传算法来提高阈值计算的效率。结果表明,本文设计的图像处理方法能较好地增强图像中缺陷的显示,提取的缺陷信息更加准确、快速。与超声C扫结果相比,缺陷面积提取结果的相对识别误差小于5%,满足了现役飞机碳纤维增强复合材料的损伤检测要求。(2)采用反射式太赫兹时域光谱技术对民机复合材料低速冲击损伤进行检测,对比分析缺陷处在时、频域范围内的光谱特性、功率谱密度与吸收系数。研究结果表明,太赫兹时域光谱技术能有效分辨出碳纤维复合材料层合板内的低速冲击损伤。在时域范围内缺陷处光谱存在衰减和延迟,在频域范围内缺陷处的功率谱密度变低,其吸收系数增加。缺陷处时域成像的结果相比于频域成像结果能体现更为丰富的缺陷信息,根据缺陷的时域幅值差的局部特征进行成像的结果较优,且与超声C扫结果相比,缺陷面积提取结果的相对识别误差小于4%,可实现对民机复合材料低速冲击损伤的定量化检测。总之,采用这两种技术均可实现对民机复合材料中低速冲击损伤的定性、定量化检测。闪光灯激励红外热成像法在检测中需要克服其原始红外图像中存在的问题,在图像处理方法上值得进一步研究。太赫兹时域光谱技术对于低速冲击损伤表现出了更优秀的检测能力,在未来具有较大的研究价值与应用潜力。