针对近10余年来航空复合材料无损检测与评估（Nondestructive Testing and Evaluation，NDT & E）领域涌现出来的新研究新进展，分3 个部分进行了回顾：在第1 部分，重点回顾了近年航空领域复合材料NDT & E技术及其研究进展，给出了部分代表性的研究结果回顾；在第2部分，简要地回顾了不同NDT & E方法在航空复合材料结构制造、服役、维修过程中的实际应用情况；在第3部分，结合航空复合材料的研发与应用对NDT & E技术的新需求，分析了目前和今后在航空复合材料NDT & E所面临的技术挑战。涉及超声、X射线、红外、ESPI（激光电子剪切）、THz（太赫兹）、涡流、电阻法、声振法等方法在复合材料方面的研究与应用新进展。
全矩阵数据是阵列超声换能器以特殊的激发接收模式工作时，从被测试件内部采集到的所有超声A 型信号构成的集合。基于全矩阵数据的阵列超声无损检测与评价方法采用特定算法对全矩阵数据进行后处理运算，实现被测试件内部缺陷的成像和定量。与基于相位控制的常规阵列超声检测技术相比，基于全矩阵数据的阵列超声检测方法具有更高的缺陷成像及定量精度，可针对具有复杂几何外形或者复杂材料属性的被测试件进行检测与评价算法的定制，是近年来阵列超声检测与评价技术的研究热点和发展方向。对基于全矩阵数据的阵列超声检测与评价技术的基本原理、典型算法、关键技术以及应用案例进行了系统概述，旨在推广该项技术和降低使用门槛，为我国高端制造领域存在的无损检测与评价难题提供新思路和新方法。
航空发动机叶片具有复杂的曲面结构和变厚度的特点，常规的检测方法无法实现自动化检测。为解决叶片的自动化无损检测，由此提出一种基于工业机械手超声无损检测方法。首先根据叶片的结构特点，选择超声纵波垂直入射检测叶身和厚度，超声纵波斜入射检测进排气边和叶根等部位；其次基于叶片模型规划机械手扫查轨迹，同时以叶片试块为被测对象进行缺陷和厚度检测试验。试验结果表明，所提出的机械手超声检测方法可以识别叶片上最小直径为0.15mm的人工平底孔缺陷和宽度0.15mm人工裂纹缺陷，叶片厚度测量精度为±0.03mm，整体叶片检测周期少于20min，满足叶片检测要求。因此机械手超声无损检测技术是实现叶片自动化检测的有效技术手段。
X射线分层层析成像（Computed Laminography，CL）是一种先进的非接触式无损三维检测技术，能以高分辨率图像的形式直观地三维可视化板、壳产品内部结构与缺陷，弥补了传统计算机层析成像（Computed Tomography，CT）技术的不足。航空航天领域存在较多的诸如太阳能帆板、水平尾翼、发动机涡轮盘、叶片以及微电子芯片等板、壳类零部件。对其内部损伤与缺陷进行有效的无损检测与评价，是航空航天器飞行安全的重要保障。以航空航天板壳结构CL 无损检测应用和笔者在此方面的工程实践为背景，简述了CL 技术原理和特点，总结了其研究现状，分析了其关键技术和难点，并展望了其应用前景。
针对航空航天异形截面复合材料构件的长距离无损检测难题，研究了一种基于超声特征结构导波的快速扫描技术。通过半解析有限元方法对具有各向异性、粘弹性的任意截面形状波导结构进行模态分析，在两种典型复杂复合材料构件单元，即翼梁弯角（R 区）和加筋壁板粘接结构中定征出了能量高度汇聚的超声导波模式。该类导波被证明能够将声波能量高度聚集于特征结构内部，并引导所捕获能量仅沿其传播，且具有低色散、低衰减等优异的传播特性。进而，采用三维有限元仿真与实验测试方法，验证了所选导波模式的频散特性，并研究了其与特征结构内多种类型缺陷（如分层、裂纹、脱粘等）的声散射规律。利用声波– 缺陷能量共振现象以及缺陷反射回波信息，实现了对长构件内部缺陷的精确定位。研究证明，所提出的超声特征结构导波检测技术可应用于飞行器复杂形状复合材料构件的远程、在役、快速检测。
航空碳钎维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic，CFRP）构件通常具有几何形状复杂的R 区结构，提高该区域缺陷检测质量对于保证航空构件的承载性能至关重要。本文结合声学建模及声传播规律仿真分析，确认了CFRP 构件R 区同时存在叠层、曲面及弹性各向异性3 方面特点，导致超声波垂直入射难、声传播路 径扭折、结构噪声强和声耦合效果差等问题。基于相控阵超声检测（Phased Array Ultrasonic Testing，PAUT）技术，针对R 区尤其是变厚度、变曲率和变角度情况下缺陷检测难题，重点综述了换能器研发、基于信号后处理的超声成像、固体柔性耦合介质及辅助工装研发等方面的研究进展，分析了当前研究存在的主要问题及未来发展方向。
TR层析扫描可对超出射束范围的大尺寸构件进行检测，在工业CT领域有着重要的应用。目前使用的一种重建方法是在忽略扇角的影响下，将TR扫描正弦图直接重排成标准平行束正弦图，然后使用平行束的重建方法进行重建，这样导致重建图像存在一定误差。提出一种新的重排算法，通过坐标转换和插值计算，得到平行束正弦图中的各采样点在TR扫描正弦图中对应的映射点坐标及灰度信息，进而得到完整的平行束正弦图。通过仿真和试验，发现应用新算法得到的正弦图和重建图像均消除了边缘不光滑和伪影现象。新的重排算法能够消除现有重排算法的误差，使得TR扫描方法在扇束角较大时也能实现正确CT重建。
针对飞机复合材料零件复杂多样的表面状态，本研究设计试验开展红外热成像技术对各类表面状态下航空复合材料的检测研究，设计并制造了内埋模拟缺陷的表面状态对比试块，其包含8 种常见的航空复合材料表面状态。采用红外热成像无损检测系统进行检测试验。试验通过检测灵敏度、表面铜网、其他表面材料和表面粗糙度等方面分析了复合材料表面状态的影响，结果表明不同表面状态的复合材料零件，红外热成像技术对其缺陷的检测结果有明显差异。
高能束流加工技术以高能量密度束流为热源与材料作用，从而实现材料的去除、连接、生长和改性，已成为航空制造领域中不可或缺的技术手段。高能束流加工技术国家级重点实验室依托中国航空制造技术研究院，1993年4 月批准立项，1996 年3 月批复运行，现拥有研究人员60 余人。实验室现主要围绕新材料、新结构的激光、电子束、离子束及等离子体加工技术和关键装备技术等开展研究，并逐步形成自己的研究优势，取得了系列研究成果。
采用田口法设计了CFRP/ 钛合金叠层材料铣削试验，以转速、进给量、螺距为设计变量，以复合材料的孔径误差度、表面粗糙度及损伤因子为输出特性指标分析铣削试验。在田口试验的基础上运用灰色关联及主成分分析对叠层材料的复合材料加工进行多目标优化，先后计算出输出特性指标的信噪比、主成分及灰色关联度，最后分析了铣削参数对灰色关联度信噪比、均值响应的影响。铣削CFRP/ 钛合金叠层材料复合材料时最优加工参数是转速2000r/min、进给量0.02mm/r、螺距0.15mm。
机械加工表面完整性对试件的疲劳性能有直接的影响。因此，国内外的研究者对此做了许多研究和分析。在总结表面完整性及其对试件疲劳性能影响规律和机理的基础上，分析了机械加工表面完整性各主要指标影响试件疲劳性能的研究现状和形成的主要成果，并且阐述了表面粗糙度、表面加工硬化、表面残余应力等关键指标对试件疲 劳性能影响机理方面需要进一步完善的理论，为抗疲劳制造领域后续研究工作的开展提供了相应的参考。
