[发明专利]粘接界面早期疲劳损伤的超声无损评价

权利要求书

1.一种粘接界面早期疲劳损伤的超声无损评价方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一  粘接界面初始非线性系数的测定

选取一个粘接结构试件（6），在试件的一侧利用特定信号使超声换能器（5）激发超声波信号，在试件的另一侧利用超声换能器（7）接收透过粘接界面的超声波信号；对接收到的超声波信号进行傅里叶变换，得到计算机（3）记录的超声波信号中的基频幅值A₁和倍频幅值A₂；

定义非线性系数：β= A₂/A₁²；

计算得到粘接界面的初始非线性系数，记为β₀；

步骤二  粘接界面的疲劳加载

利用试验机将粘接结构（6）拉伸加载到一定的拉力后，再进行卸载。完成卸载后，再次对该粘接结构加载到同一拉力值，然后卸载。如此反复一定次数后，记录疲劳加载次数。将粘接结构从实验机中卸下，进行后续非线性系数的测定；

步骤三  粘接界面非线性系数的测定

在粘接结构（6）的一侧利用超声换能器（5）激发超声波信号，在粘接结构的另一侧利用超声换能器（7）接收透过粘接结构的超声波信号；对接收到的超声波信号进行傅里叶变换，得到计算机（3）记录的超声波信号中的基频幅值A₁和倍频幅值A₂；根据步骤一中非线性系数的定义，计算得到相应的非线性系数β；将该非线性系数β除以步骤一中的初始非线性系数β₀进行正则化，得到正则化非线性系数值；

步骤四  正则化非线性系数与相对疲劳寿命关系的获得

重复步骤二至步骤三的操作，直到粘接结构破坏，并记录最终疲劳加载次数、测定最终正则化非线性系数。将每次重复步骤二时的疲劳加载次数除以最终疲劳加载次数，得到每次重复步骤二后的相对疲劳寿命。根据每次重复步骤三得到的正则化非线性系数和重复步骤二得到的相对疲劳寿命，得到一个试件的正则化非线性系数与相对疲劳寿命的关系；

步骤五  拟合曲线的获得

再次选取3至5个粘接结构试件重复步骤一至步骤四的操作，进一步得到多个粘接结构试件中粘接界面的正则化非线性系数与相对疲劳寿命的关系；对所有试件的实验数据进行曲线拟合，得到粘接界面正则化非线性系数与相对疲劳寿命的关系曲线；

步骤六  粘接界面早期疲劳损伤的超声无损评价

根据正则化非线性系数与相对疲劳寿命的拟合关系曲线图，对粘接界面的早期疲劳损伤进行评价：正则化非线性系数越大，粘接界面的疲劳损伤程度越大；正则化非线性系数越接近于最终正则化非线性系数，粘接界面越接近于其最终服役寿命。