[发明专利]一种评价复合材料层压结构缺陷超声检出概率的方法有效

申请号：	201711290135.6	申请日：	2017-12-07
公开（公告）号：	CN108226291B	公开（公告）日：	2020-08-11
发明（设计）人：	刘松平;刘菲菲;李乐刚;白金鹏;傅天航;史俊伟	申请（专利权）人：	中航复合材料有限责任公司
主分类号：	G01N29/06	分类号：	G01N29/06
代理公司：	中国航空专利中心 11008	代理人：	梁瑞林
地址：	101300 北京市***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	一种评价复合材料层压结构缺陷超声检出概率方法
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【权利要求书】：

1.一种评价复合材料层压结构缺陷超声检出概率的方法，所用的超声检测系统由超声换能器(1)、超声A显示单元(2)和超声C扫描单元(3)组成，在层压结构概率试块(4)内部设置有缺陷(5)，其特征在于，评价的步骤如下：

1.1、获取缺陷检测信息：利用超声检测系统分别对层压结构概率试块(4)进行超声A扫描检测和超声C扫描检测，并记录相应的超声A扫描检测结果和超声C扫描检测结果，包括超声A扫描检出缺陷的大小和超声A-扫描检出缺陷的深度超声C扫描检出缺陷的大小其中：

i为检出缺陷的序号，i＝1、2、3、…n；

表示超声A扫描检出的第i个缺陷在长度方向的最大尺寸，即缺陷长轴方向的尺寸；

表示超声C扫描检出的第i个缺陷在长度方向的最大尺寸，即缺陷长轴方向的尺寸；

表示超声A扫描检出的第i个缺陷在垂直缺陷长轴方向的最大尺寸，即缺陷短轴方向的尺寸；

表示超声C扫描检出的第i个缺陷在垂直缺陷长轴方向的最大尺寸，即缺陷短轴方向的尺寸；

1.2、缺陷检出的判别方法：

1.2.1、超声A扫描检出缺陷的判别：

1.2.1.1、当超声A扫描检出的第i个缺陷大小满足(1)式，判别为检出该缺陷，否则，判别为漏检；

式中：

为第i个检出缺陷在层压结构概率试块(4)中对应的长轴方向的实际尺寸；

为第i个检出缺陷在层压结构概率试块(4)中对应的短轴方向的实际尺寸；

为第i个超声A扫描检出缺陷(4)在长轴方向的尺寸允差；

为第i个超声A扫描检出缺陷(4)在短轴方向的尺寸允差；

和的选择方法为下述方法之一：

绝对选择方法：和在1mm～2mm之间选择；

相对选择方法：

1.2.1.2、当超声A扫描检出的第i个缺陷的深度满足(2)式，判别为能确定该检出缺陷深度否则，判别为不能确定该检出缺陷深度位置；

式中：

为对应第i个超声A扫描检出缺陷在层压结构概率试块(4)中的实际深度，

h_p为层压结构概率试块(4)中单层复合材料铺层的厚度；

1.2.2、超声C扫描检出缺陷的判别：

当超声C扫描检出的第i个缺陷的大小满足(3)式，判别为检出该缺陷；否则，判别为漏检；

式中：

为第i个超声C扫描检出缺陷在长轴方向的尺寸允差；

为第i个超声C扫描检出缺陷在短轴方向的尺寸允差；

和的选择方法为下述方法之一：

绝对选择方法：和在1.0mm～1.5mm之间选择；

相对选择方法：

1.3、缺陷大小加权：根据被检测复合材料层压结构的验收等级和材料工艺结构特点，对层压结构概率试块(4)中漏检缺陷进行加权，加权系数为k_j，j＝1,2,3,4,5，具体方法为：φ₁、φ₂、φ₃、φ₄、φ₅为层压结构概率试块(4)中的5种不同尺寸大小的缺陷，φ₁φ₂φ₃φ₄φ₅；对应缺陷尺寸为φ₁的加权系数k₁＝1.0，对应缺陷尺寸为φ₂的加权系数k₂＝1.5，对应缺陷尺寸为φ₃的加权系数k₃＝2.0，对应缺陷尺寸为φ₄的加权系数k₄＝2.5，对应缺陷尺寸为φ₅的加权系数k₅＝3.0；

1.4、缺陷深度加权：定义h₁、h₂、h₃为层压结构概率试块(4)中的3种不同深度的缺陷，其中：h₁对应的缺陷深度位于层压结构概率试块(4)表面第1个～2个铺层之间，h₂对应的缺陷深度位于层压结构概率试块(4)中间铺层处，h₃对应的缺陷深度位于层压结构概率试块(4)底面第1个～第2个铺层之间；缺陷深度加权系数为m_l，l＝1,2,3；不同深度缺陷加权系数为m_l的计算方法为：深度为h₁的缺陷对应的深度加权系数m₁＝1.0，深度为h₂的缺陷对应的m₂＝2.0，深度为h₃的缺陷对应的m₃＝1.0；