[發明專利]一種用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法

有效

• 申請號: 201911412055.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111272869B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 劉菲菲;劉松平;楊玉森
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/11
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，其特征在于：該斜坡系數的確定方法的步驟如下：

步驟一、確定復合材料的圓錐形修理區，該圓錐形修理區包括大直徑D的圓形頂部和小直徑d的圓形底部，圓形頂部和圓形底部的中心處于同一中軸線上；

步驟二、沿圓錐形修理區的徑向并通過中軸線構建m條超聲信號測量軌跡S_i，i＝1,2,3，……，m，m為正整數，相鄰的兩條超聲信號測量軌跡S_i沿圓周方向旋轉一夾角θ，且θ＝360°/2m，在每條超聲信號測量軌跡S_i上確定n個等距離的超聲測量點，用P_ij表示，j＝1,2,3，……，n，n為正整數；

步驟三、沿每一條超聲信號測量軌跡S_i測量其上每一個超聲測量點P_ij的超聲信號u_ij，該超聲信號u_ij中包含來自圓錐形修理區入射面的超聲信號F_ij和來自圓錐形修理區反射面的超聲信號B_ij，將測量得到的超聲信號u_ij按照二維數據矩陣存放，得到圓錐形修理區的超聲信號測量數據矩陣，用u＝[u_ij]_n×m表示，超聲信號測量數據矩陣由n×m個數據元素構成，超聲信號測量數據矩陣中的列號C_i與i＝1,2,3，……，m中的條數相對應，超聲信號測量數據矩陣中的行號R_j與j＝1,2,3，……，n中的測量點數相對應；

步驟四、從超聲信號測量數據矩陣u＝[u_ij]_n×m中分離出對應各個測量位置點P_ij的超聲信號u_ij中的F_ij和B_ij，分別得到新的數據矩陣F和B，分別表示為：F＝[F_ij]_n×m、B＝[B_ij]_n×m；

對F和B按進行運算，求出超聲信號衰減系數e_ij，得到新的超聲斜坡數據矩陣E：

式中：μ為與修理試塊厚度及材質有關的常數，μ取值范圍為0.1-10； 對超聲斜坡數據矩陣E求卷積，得到超聲斜坡數據卷積矩陣E'：

式中：e′_ij為卷積超聲信號衰減系數；

步驟五、從超聲斜坡數據卷積矩陣E'中按列繪制斜坡曲線f_i(e′_i-r_i)，共得到m組斜坡曲線，用表示，式中：r_i為對應每條斜坡曲線從測量起點至測量終點的距離；

從求出每條斜坡曲線中最大斜率所對應的卷積超聲信號衰減系數e′_i的差值Δe′_i，得到m組卷積超聲信號衰減系數e′_i的差值然后從中求出Δe′_i的均值計算超聲斜坡系數η：

式中：λ₀為常數，λ₀取值范圍為0.1-10。

2.根據權利要求1所述的用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，其特征在于：圓錐形修理區的修補材料與被修理零件的復合材料相同。

3.根據權利要求1所述的用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，其特征在于：超聲信號測量軌跡S_i的數量不少于6條。

4.根據權利要求1所述的用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，沿每條超聲信號測量軌跡S_i的測量點數n不小于30。

5.根據權利要求1所述的用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，其特征在于：λ₀的取值4.0。

6.根據權利要求1所述的用于復合材料修理后超聲檢測的斜坡系數的確定方法，其特征在于：μ取值1.5。