[發明專利]一種基于超聲檢測的復合材料孔隙率數值評估方法

有效

• 申請號: 201310648141.X
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103926313A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 劉松平;劉菲菲;郭恩明;史俊偉;傅天航
• 申請（專利權）人: 中航復合材料有限責任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: 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合材料孔隙率數值評估方法，其特征是，

基于超聲檢測的復合材料孔隙率數值評估方法的基本構成包括：超聲換能器（1）、超聲檢測單元（2）、孔隙率評估建模（3）、孔隙率數據庫（4），超聲換能器（1）采用適合被檢測復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）采用具有檢測信號數字化功能和檢測信號顯示、檢測參數設置、超聲參數計算分析和輸出、存儲功能的超聲檢測儀器，超聲檢測單元（2）的信號數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合材料試塊進行超聲參數測試，得到已知相同工藝特點和不同孔隙率級差的復合材料試塊的超聲參數，利用所測超聲參數建復合材料孔隙率評估模，形成相應的被檢測復合材料類型的孔隙率評估模型；建立孔隙率數據庫（4）；

復合材料孔隙率評估建模方程求解方法為：

（1）根據已知孔隙率含量的復合材料試塊工藝特點和孔隙率試塊級差，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合材料試塊個數，

（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，

V_C1,...,V_Cn分別為n個已知復合材料試塊中的孔隙率含量標稱值，指單位體積所含孔隙率個數，以百分數形式表示，為在第1個已知復合材料孔隙率試塊中所測超聲參數，由超聲單元（2）對第1個已知孔隙率含量的復合材料試塊實際測量所得超聲參數，

為在第n個已知孔隙率含量的復合材料試塊中所測超聲參數，由超聲單元（2）對第n個已知孔隙率含量的復合材料孔隙率試塊實際測量所得超聲參數，通過求解方程（1），計算得到孔隙率系數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)]]>

建復合材料孔隙率數據庫方法為：

（1）按復合材料類型建立第1級搜索目錄

這里，m為復合材料種類數，簡稱“材料”。

（2）按每種材料目錄下的成型工藝類型建立第2級搜索目錄

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

（3）按每種材料目錄下的工藝類型建立第3級搜索目錄，

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