[發明專利]一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法

有效

• 申請號: 201510271766.8
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104880511B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 杜朝亮;楊海楠;胡婷萍;卿新林
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 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: 杜永保

1.一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法，其特征為：所述的方法使用兩個以上的傳感器單元，每個傳感器單元包括三個傳感器，由一個傳感器單元的任一傳感器發射信號，由與該傳感器單元臨近的另一傳感器單元的三個傳感器接收信號，將接收到的信號與基準信號相減得到裂紋損傷散射信號，假定信號到一個傳感器單元的三個傳感器的傳播速度相同，根據得到的三個裂紋損傷散射信號計算得出一條關于裂紋端點的曲線；使用相同方法，使上述接收信號的傳感器單元發射信號，另一傳感器單元接收信號，得出另一條關于裂紋端點的曲線，兩條曲線的交點即為裂紋的一個端點；選擇臨近的其他傳感器單元，使用相同方法得到裂紋的另一端點，由此得到的兩個端點即可確定裂紋的準確位置和尺寸。

2.根據權利要求1所述的一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法，其特征為：通過在已知損傷點的試驗件上初步試驗，根據損傷定位精度要求，確定傳感器單元內三個傳感器的最優相互間距。

3.根據權利要求1所述的一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法，其特征為：所述的方法包括如下步驟：

步驟一，在沒有損傷的結構上，采集所有傳感器的基準信號；

在待檢測區域內安裝兩個以上傳感器單元，并在檢測區域內建立坐標系，設裂紋一個端點的坐標為(x_o,y_o)；

步驟二，在待檢測結構件上，使其中一個傳感器單元內任一傳感器發射信號，與該傳感器單元相近的傳感器單元內的所有傳感器接收信號，接收到的信號與基準信號相減得到裂紋損傷散射信號；

步驟三，根據步驟三中得到的裂紋損傷散射信號計算得到一條關于x_o和y_o的曲線；

步驟四，讓步驟三中接收信號的傳感器單元中任一傳感器發射信號，另一傳感器單元中所有傳感器接收信號，接收到的信號與基準信號相減得到裂紋損傷散射信號；

步驟五，根據步驟四中得到的裂紋損傷散射信號得到另外一條關于x_o和y_o的曲線，求出與步驟三中得到曲線的交點，即為裂紋的一個端點；

步驟六，選擇另一組傳感器單元，重復步驟二、三、四和五，得到損傷裂紋的另一端點。

4.根據權利要求3所述的一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法，其特征為：根據該區域經常出現的裂紋形式，將傳感器單元布置在易出現裂紋區域的四周。

5.根據權利要求3所述的一種監測各向異性材料裂紋損傷的方法，其特征為：根據以下公式計算關于x_o和y_o的曲線，

其中接收信號的傳感器坐標為(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，三個傳感器接收信號的時間差為Δt₁₂和Δt₁₃。