[發明專利]脆性材料亞表面損傷層微裂紋全息反演檢測方法

無效

• 申請號: 201110270926.9
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102426170A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 王海容;關赪;張歡;張碧柯;蔣莊德
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 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脆性材料試樣并烘干，將被測脆性材料試樣放在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一步暴露、放大，使試樣展現出亞表面損傷層三維復雜微觀形貌；

第二步，采用非接觸式光學測量儀對腐蝕后試樣的亞表面損傷層三維復雜微觀形貌進行測量：即將試樣基片放置到載物臺上，對其進行聚焦，通過非接觸式光學測量儀器探頭的移動，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試樣亞表面損傷層三維復雜微觀形貌數學模型：

(1)先將試樣亞表層損傷層的三維圖像信息選取若干實測數據點，這些數據點描述為(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)個實測點，每個實測數據點的高度為z(x_i，y_j)；根據這些實測數據，獲得試樣亞表面損傷層的粗略三維形貌圖，每個實測數據對應該三維形貌圖的一個節點；

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

第四步，反演有限差分模型的構建：以第三步中獲得的試樣亞表面損傷層腐蝕后三維復雜微觀形貌的重構表面為基礎，將第一步中的腐蝕速率設定為步長Δt，經過k個時間步長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)是時間步長Δt之前的表面形貌函數，v是腐蝕速率，向量是節點(x_i，y_j，z(x_i，y_j，t_k))的“生長方向”。