[发明专利]一种复合材料结构R区缺陷超声判别方法

说明书

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种复合材料结构R区缺陷超声判别方法。本发明方法基于来自被检测复合材料结构R区不同方向和位置的宽带窄脉冲超声波反射信号及其特征，利用其时域幅值、相位、传播时间等参量的变化与被检测复合材料结构R区蒙皮内部、R区蒙皮‑R区填充区界面、R区填充区及其缺陷的信号联系，构建了复合材料结构R区缺陷超声判别方法、检出缺陷的深度位置确定方法，采用软膜接触耦合或喷水耦合、手动或自动扫描方式，实现复合材料结构R区超声RF和成像检测，R区检测厚度范围为0.5～20mm。实际检测效果表明，显著提高了复合材料结构R区超声检测缺陷判别的准确性和可靠性以及对R区的缺陷检出能力与可检性。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种复合材料结构R区缺陷超声判别方法。

背景技术

复合材料结构已经在在航空航天、交通等领域得到了批量应用，R区是复合材料结构中的重要连接与几何过渡区，起着承载和传力作用。因此，通常要求对复合材料结构中的R区进行100％覆盖无损检测。目前，主要是基于来自复合材料结构R区超声反射信号的幅值(即dB法)进行缺陷判别，其主要不足是：由于复合材料结构R区内部结构复杂，由此会造成复杂的声波反射信号，影响缺陷的判别和缺陷的定量分析，容易造成缺陷漏检和误判。

发明内容

本发明的目的是针对判别复合材料结构中的R区缺陷存在的不足，提出一种复合材料结构R区缺陷超声判别方法。

本发明的技术解决方案是，

1.所述的一种复合材料结构R区缺陷超声判别方法，由超声换能器、超声单元、扫描单元、信号处理单元和显示单元构成，

超声换能器与被检测复合材料结构R区蒙皮表面之间采用液体耦合剂，超声换能器在超声单元的作用下，产生宽带窄脉冲入射超声波信号通过耦合剂传播到被检测复合材料结构R区蒙皮(6A、6B和6C)表面，中的一部分在被检测复合材料结构R区蒙皮表面形成宽带窄脉冲反射超声波信号另一部分声波经过在被检测复合材料结构R区蒙皮表面反射/折射后，在被检测复合材料结构R区蒙皮内部形成宽带窄脉冲透射超声波信号当传播到被检测复合材料结构R区中的蒙皮-R填充区界面时，经过再次反射/折射后，在被检测复合材料结构R区中的填充区内形成宽带窄脉冲透射超声波信号和在被检测复合材料结构R区中的蒙皮-R填充区界面形成的宽带窄脉冲反射超声波信号在被检测复合材料结构R区中的蒙皮内缺陷周围形成反射宽带窄脉冲超声波在被检测复合材料结构R区中的蒙皮-R填充区(6D)界面缺陷周围形成反射宽带窄脉冲超声波在被检测复合材料结构R区中的填充区内缺陷周围形成反射宽带窄脉冲超声波

这里，

A_I、t_I分别为的幅值、相位和自发出后传播时间，

A_F、t_F分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R区中的蒙皮表面的时间，

A_T1、t_T1分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R区中蒙皮(内部的时间，

A_T2、t_T2分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R中的填充区内的时间，

A_B、t_B分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R区中的蒙皮-R填充区界面的时间，

A_D1、t_D1分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R区中的蒙皮内缺陷界面的时间，

A_D2、t_D2分别为的幅值、相位和传播到被检测复合材料结构R区中的蒙皮-R填充区界面缺陷界面的时间，