[发明专利]一种飞机结构裂纹检测方法

说明书

一种飞机结构裂纹检测方法，根据飞机的结构设计图，在飞机结构的损伤位置周围选择合适的位置开设一个观测孔；使用红外投线仪通过该观测孔向飞机结构的损伤位置照射，使用微型高清摄像仪通过该观测孔观察损伤周围结构；记录观测孔的位置以及损伤位置的红外线反射面上的结构点位置，设定损伤位置的多个边界点，使用红外投线仪照射该边界点外侧最近的光洁面，记录反射光斑周围最近的两个结构点位置；红外投线仪的光源点、照射点以及反射光斑形成一个三角形模型，如反射光斑在结构点上，根据三角形模型计算损伤边界点位置。

技术领域

本发明属于飞机测试测量技术领域，具体涉及一种飞机裂纹检测方法。

背景技术

在飞机内部有部分结构不可检不可修，尤其在外场作业中平垂尾的某些内部结构难以维修，在损伤容限的理念下需要对裂纹具体扩展情况加以评估计算，但又缺乏具体的实施方法。由于内部结构无法接近，无法直接测量，目测误差非常大，增加了后续计算分析的难度。

在飞机的使用维修过程中急需一种检测难以接近的不可修裂纹的方法，尤其是在平垂尾的内部肋和梁、壁板的等组成的封闭结构或半封闭结构，发现裂纹却缺少裂纹长度等数据，无法计算剩余强度和剩余寿命，如果裂纹出现在承力部位必须立即进行维修，影响了飞机的经济性。

发明内容

本发明的目的是根据飞机目前出现的部分内部结构无法接近不可维修的现状，在损伤容限理念的指导下，提出一种对飞机裂纹形状及长度进行测量的检测方法。本发明的技术解决方案包括如下几个步骤：

一种飞机结构裂纹检测方法，其特征在于包含以下步骤：1)根据飞机的结构设计图，在飞机结构的损伤位置周围选择合适的位置开设一个观测孔；2)使用红外投线仪通过该观测孔向飞机结构的损伤位置照射，使用微型高清摄像仪通过该观测孔观察损伤周围结构；3)记录观测孔的位置以及损伤位置的红外线反射面上的结构点位置，设定损伤位置的多个边界点；4)选取一个损伤位置的边界点，使用红外投线仪照射该边界点外侧最近的光洁面，记录反射光斑周围最近的两个结构点位置；5)红外投线仪的光源点、照射点以及反射光斑形成一个三角形模型，如反射光斑在结构点上，根据三角形模型计算损伤边界点位置；6)如反射光斑不在结构点，选择距离反射光斑最近的两个结构点，调整红外投线仪角度或光源点位置，分别使反射光斑落在两个结构点上，并根据每个结构点的照射光源点、照射点以及反射光斑，分别建立两个三角形模型，分别计算出照射点的位置，并取两个照射点连线中点为损伤位置边界点；7)再次选择两个相邻的结构点重复步骤6)计算损伤位置边界点，多次重复进行数值拟合，得到误差较小的结构损伤位置边界点的位置；8)多次重复步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)得到所有损伤位置边界点的位置；9)根据所有损伤位置边界点的位置绘制图像，得到损伤部位完整形态。

本发明的有益效果在于：1)针对飞机难接近的不可检修位置，提出一种飞机裂纹检测方法；2)采用的红外投线仪和微型高清摄像机相结合的方法进行定位，测量并画线建立模型，极大的提高了飞机难接近的不可检修位置出现裂纹后剩余强度计算的准确性，且操作简便可靠，提高了工作效率。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1为封闭结构裂纹边界点示意图。

图2为裂纹边界点的反射光斑投射在第一组结构点之间的光路示意图。

图3为裂纹边界点的反射光斑投射在第二组结构点之间的光路示意图。

图4为裂纹边界点的反射光斑投射在第三组结构点之间的光路示意图。

图中编号说明：1裂纹、2红外投线仪、3微型高清摄像仪、4封闭区域边界、5结构点、6裂纹边界点、7光路、8反射光斑、9观测孔。

具体实施方式