[发明专利]复合结构的无损检查和性能预测方法、超声波成像系统及校准方法

权利要求书

1.一种用于校准超声波检查系统（10）的方法，包括以下步骤：

（a）形成由复合材料形成的多个参考标准，每个参考标准具有至少一个褶皱；

（b）使用超声波检查系统从所述多个参考标准中收集超声波B型扫描数据（38、40、42）；

（c）切割所述参考标准以暴露横截面；

（d）使所暴露的横截面成像以产生光学横截面；

（e）测量出现在所述光学横截面中的每个参考标准的至少一个褶皱的特征以获得光学横截面测量数据（302）；以及

（f）使所述超声波B型扫描数据与所述光学横截面测量数据互相关联，

其中，所述方法进一步包括，基于步骤（f）的结果来选择用于B型扫描窗口（26、28）的时间轴范围和深度轴范围及时间选通开启时间和关闭时间，包括使飞行时间测量结果与材料深度互相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学横截面测量数据包括代表所述多个参考标准中的相应参考标准中的褶皱的波长和最大深度的数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光学横截面测量数据进一步包括代表所述相应参考标准的厚度的数据。

4.一种用于复合结构（100）的无损检查的方法，包括以下步骤：

（a）基于从由复合材料制成的参考标准获得的超声波B型扫描数据（38、40、42）和光学横截面测量数据的互相关联来校准超声波检查系统，每个参考标准具有至少一个褶皱；

（b）在步骤（a）完成之后使用所述超声波检查系统从由复合材料制成的零件收集无损检查数据；

（c）基于在步骤（b）中收集的所述无损检查数据来检测所述零件中的褶皱的存在；

（d）使用所述超声波检查系统从所述零件收集超声波B型扫描数据；以及

（e）基于在步骤（d）中收集的所述超声波B型扫描数据来测量所述零件中的褶皱的尺寸，

其中，所述方法包括使飞行时间测量结果与材料深度互相关联，并且基于超声波B型扫描数据（38、40、42）和光学横截面测量数据的互相关联的结果来选择B型扫描窗口的时间轴和深度轴范围及时间选通开启时间和关闭时间。

5.一种用于预测带有褶皱的复合结构（100）的性能的方法，包括以下步骤：

（a）基于从由复合材料制成的参考标准获得的超声波B型扫描数据（38、40、42）和光学横截面测量数据的互相关联来校准超声波检查系统（10），每个参考标准具有至少一个褶皱；

（b）在步骤（a）完成之后使用所述超声波检查系统从带有褶皱的复合结构收集超声波B型扫描数据；

（c）基于在步骤（b）中收集的所述超声波B型扫描数据来测量所述带有褶皱的复合结构中的褶皱的尺寸以获得褶皱特征测量结果；

（d）基于在步骤（c）中获得的所述褶皱特征测量结果来产生所述带有褶皱的复合结构的结构模型；以及

（e）执行所述结构模型的结构分析，

其中，所述方法包括使飞行时间测量结果与材料深度互相关联，并且基于超声波B型扫描数据（38、40、42）和光学横截面测量数据的互相关联的结果来选择B型扫描窗口的时间轴和深度轴范围及时间选通开启时间和关闭时间。