[發(fā)明專利]一種基于超聲檢測的復(fù)合材料孔隙率數(shù)值評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310648141.X
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN103926313A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉松平;劉菲菲;郭恩明;史俊偉;傅天航
• 申請（專利權(quán)）人: 中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種基于超聲檢測的復(fù)合材料孔隙率數(shù)值評估方法，其特征是，

基于超聲檢測的復(fù)合材料孔隙率數(shù)值評估方法的基本構(gòu)成包括：超聲換能器（1）、超聲檢測單元（2）、孔隙率評估建模（3）、孔隙率數(shù)據(jù)庫（4），超聲換能器（1）采用適合被檢測復(fù)合材料零件表面接觸耦合或者非接觸耦合超聲換能器，超聲檢測單元（2）采用具有檢測信號(hào)數(shù)字化功能和檢測信號(hào)顯示、檢測參數(shù)設(shè)置、超聲參數(shù)計(jì)算分析和輸出、存儲(chǔ)功能的超聲檢測儀器，超聲檢測單元（2）的信號(hào)數(shù)字化處理的工作頻率帶寬不低于100MHz，利用超聲換能器（1）和超聲單元（2）對已知孔隙率含量的復(fù)合材料試塊進(jìn)行超聲參數(shù)測試，得到已知相同工藝特點(diǎn)和不同孔隙率級(jí)差的復(fù)合材料試塊的超聲參數(shù)，利用所測超聲參數(shù)建復(fù)合材料孔隙率評估模，形成相應(yīng)的被檢測復(fù)合材料類型的孔隙率評估模型；建立孔隙率數(shù)據(jù)庫（4）；

復(fù)合材料孔隙率評估建模方程求解方法為：

（1）根據(jù)已知孔隙率含量的復(fù)合材料試塊工藝特點(diǎn)和孔隙率試塊級(jí)差，確定方程的冪次方n，n一般不大于已知不同孔隙率含量的復(fù)合材料試塊個(gè)數(shù)，

（2）求解方程：

VC1=anxC1n+an-1xC1n-1+...+a0...VCn=anxCnn+an-1xCnn-1+...+a0---(1)]]>

這里，a_n,a_n-1,...,a₀為需要求解的孔隙率系數(shù)，

V_C1,...,V_Cn分別為n個(gè)已知復(fù)合材料試塊中的孔隙率含量標(biāo)稱值，指單位體積所含孔隙率個(gè)數(shù)，以百分?jǐn)?shù)形式表示，為在第1個(gè)已知復(fù)合材料孔隙率試塊中所測超聲參數(shù)，由超聲單元（2）對第1個(gè)已知孔隙率含量的復(fù)合材料試塊實(shí)際測量所得超聲參數(shù)，

為在第n個(gè)已知孔隙率含量的復(fù)合材料試塊中所測超聲參數(shù)，由超聲單元（2）對第n個(gè)已知孔隙率含量的復(fù)合材料孔隙率試塊實(shí)際測量所得超聲參數(shù)，通過求解方程（1），計(jì)算得到孔隙率系數(shù)a_n,a_n-1,...,a₀，用矩陣表示為：

VC1...VCn=an...a0×xC1nxC1n-1...xC11...xCnnxCnn-1...xCn1,---(2)]]>

則，

an...a0=VC1...VCn×xC1nxC1n-1...xC11...xCnnxCnn-1...xCn1-1---(3)]]>

建復(fù)合材料孔隙率數(shù)據(jù)庫方法為：

（1）按復(fù)合材料類型建立第1級(jí)搜索目錄

這里，m為復(fù)合材料種類數(shù)，簡稱“材料”。

（2）按每種材料目錄下的成型工藝類型建立第2級(jí)搜索目錄

這里，k為材料1目錄下對應(yīng)的成型工藝種類，簡稱“工藝”，j為材料m目錄下對應(yīng)的成型工藝種類。

（3）按每種材料目錄下的工藝類型建立第3級(jí)搜索目錄，

這里，為材料m下的第1種工藝的孔隙率系數(shù)，由式（3）求得，只是這里為了區(qū)別不同工藝下的孔隙率系數(shù)，增加了上角標(biāo)1，同理，為材料m下的第j種工藝的孔隙率系數(shù)，由式（3）求得，這里為了區(qū)別不同工藝下的孔隙率系數(shù)，增加了上角標(biāo)j。