[發明專利]復合結構的無損檢查和性能預測方法、超聲波成像系統及校準方法

有效

• 申請號: 201710762645.2
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN108008013B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 加里·E·喬治森;吉爾·P·賓厄姆;宏·輝·泰;元-杰·吳;約翰·M·普賴爾;薩迪·L·菲耶尼;馬克·D·溫特斯;凱瑟琳·T·穆爾;詹姆斯·C·肯尼迪;克萊頓·M·利特爾;約翰·Z·林
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N25/72
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳鵬;瞿藝

1.一種用于校準超聲波檢查系統（10）的方法，包括以下步驟：

（a）形成由復合材料形成的多個參考標準，每個參考標準具有至少一個褶皺；

（b）使用超聲波檢查系統從所述多個參考標準中收集超聲波B型掃描數據（38、40、42）；

（c）切割所述參考標準以暴露橫截面；

（d）使所暴露的橫截面成像以產生光學橫截面；

（e）測量出現在所述光學橫截面中的每個參考標準的至少一個褶皺的特征以獲得光學橫截面測量數據（302）；以及

（f）使所述超聲波B型掃描數據與所述光學橫截面測量數據互相關聯，

其中，所述方法進一步包括，基于步驟（f）的結果來選擇用于B型掃描窗口（26、28）的時間軸范圍和深度軸范圍及時間選通開啟時間和關閉時間，包括使飛行時間測量結果與材料深度互相關聯。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述光學橫截面測量數據包括代表所述多個參考標準中的相應參考標準中的褶皺的波長和最大深度的數據。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述光學橫截面測量數據進一步包括代表所述相應參考標準的厚度的數據。

4.一種用于復合結構（100）的無損檢查的方法，包括以下步驟：

（a）基于從由復合材料制成的參考標準獲得的超聲波B型掃描數據（38、40、42）和光學橫截面測量數據的互相關聯來校準超聲波檢查系統，每個參考標準具有至少一個褶皺；

（b）在步驟（a）完成之后使用所述超聲波檢查系統從由復合材料制成的零件收集無損檢查數據；

（c）基于在步驟（b）中收集的所述無損檢查數據來檢測所述零件中的褶皺的存在；

（d）使用所述超聲波檢查系統從所述零件收集超聲波B型掃描數據；以及

（e）基于在步驟（d）中收集的所述超聲波B型掃描數據來測量所述零件中的褶皺的尺寸，

其中，所述方法包括使飛行時間測量結果與材料深度互相關聯，并且基于超聲波B型掃描數據（38、40、42）和光學橫截面測量數據的互相關聯的結果來選擇B型掃描窗口的時間軸和深度軸范圍及時間選通開啟時間和關閉時間。

5.一種用于預測帶有褶皺的復合結構（100）的性能的方法，包括以下步驟：

（a）基于從由復合材料制成的參考標準獲得的超聲波B型掃描數據（38、40、42）和光學橫截面測量數據的互相關聯來校準超聲波檢查系統（10），每個參考標準具有至少一個褶皺；

（b）在步驟（a）完成之后使用所述超聲波檢查系統從帶有褶皺的復合結構收集超聲波B型掃描數據；

（c）基于在步驟（b）中收集的所述超聲波B型掃描數據來測量所述帶有褶皺的復合結構中的褶皺的尺寸以獲得褶皺特征測量結果；

（d）基于在步驟（c）中獲得的所述褶皺特征測量結果來產生所述帶有褶皺的復合結構的結構模型；以及

（e）執行所述結構模型的結構分析，

其中，所述方法包括使飛行時間測量結果與材料深度互相關聯，并且基于超聲波B型掃描數據（38、40、42）和光學橫截面測量數據的互相關聯的結果來選擇B型掃描窗口的時間軸和深度軸范圍及時間選通開啟時間和關閉時間。