[發(fā)明專利]脆性材料亞表面損傷層微裂紋全息反演檢測(cè)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110270926.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN102426170A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海容;關(guān)赪;張歡;張碧柯;蔣莊德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種脆性材料亞表面損傷層微裂紋全息反演檢測(cè)方法，其特征在于，包括下述步驟：

第一步，用超聲波清洗拋光后的被測(cè)脆性材料試樣并烘干，將被測(cè)脆性材料試樣放在HF酸腐蝕液中浸泡，記錄腐蝕速率，然后去除覆蓋在試樣亞表面損傷層上的拋光重積層，將亞表面損傷層微裂紋進(jìn)一步暴露、放大，使試樣展現(xiàn)出亞表面損傷層三維復(fù)雜微觀形貌；

第二步，采用非接觸式光學(xué)測(cè)量?jī)x對(duì)腐蝕后試樣的亞表面損傷層三維復(fù)雜微觀形貌進(jìn)行測(cè)量：即將試樣基片放置到載物臺(tái)上，對(duì)其進(jìn)行聚焦，通過非接觸式光學(xué)測(cè)量?jī)x器探頭的移動(dòng)，獲得試樣亞表面損傷層的三維圖像信息；

第三步，采用三角域上分形插值算法重構(gòu)試樣亞表面損傷層三維復(fù)雜微觀形貌數(shù)學(xué)模型：

(1)先將試樣亞表層損傷層的三維圖像信息選取若干實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)描述為(x_i，y_j，z(x_i，y_j))，其中i＝0，1，…，M；j＝0，1，…，N，即共有(M+1)×(N+1)個(gè)實(shí)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的高度為z(x_i，y_j)；根據(jù)這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得試樣亞表面損傷層的粗略三維形貌圖，每個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)該三維形貌圖的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

(2)通過建立迭代函數(shù)系統(tǒng)IFS，采用三角域上分形插值算法，經(jīng)過若干次迭代后進(jìn)行試樣亞表面損傷層腐蝕后三維復(fù)雜微觀形貌的重構(gòu)，得到重構(gòu)表面；

第四步，反演有限差分模型的構(gòu)建：以第三步中獲得的試樣亞表面損傷層腐蝕后三維復(fù)雜微觀形貌的重構(gòu)表面為基礎(chǔ)，將第一步中的腐蝕速率設(shè)定為步長(zhǎng)Δt，經(jīng)過k個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)后的逆向演化曲面表示為z(x_i，y_j，t_k)，其中，i＝0，1，…，M，j＝0，1，…，N，t_k＝kΔt，腐蝕過程逆向演化有限差分模型用下式表示：

z(xi′,yj′,tk+1)=z(xi′,yj′,tk+Δt)=z(xi,yj,tk)+v·Δt·n→z]]>

式中z(x_i，y_j，t_k)是時(shí)間步長(zhǎng)Δt之前的表面形貌函數(shù)，v是腐蝕速率，向量是節(jié)點(diǎn)(x_i，y_j，z(x_i，y_j，t_k))的“生長(zhǎng)方向”。