[发明专利]一种用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法

权利要求书

1.一种用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，其特征在于：该斜坡系数的确定方法的步骤如下：

步骤一、确定复合材料的圆锥形修理区，该圆锥形修理区包括大直径D的圆形顶部和小直径d的圆形底部，圆形顶部和圆形底部的中心处于同一中轴线上；

步骤二、沿圆锥形修理区的径向并通过中轴线构建m条超声信号测量轨迹S_i，i＝1,2,3，……，m，m为正整数，相邻的两条超声信号测量轨迹S_i沿圆周方向旋转一夹角θ，且θ＝360°/2m，在每条超声信号测量轨迹S_i上确定n个等距离的超声测量点，用P_ij表示，j＝1,2,3，……，n，n为正整数；

步骤三、沿每一条超声信号测量轨迹S_i测量其上每一个超声测量点P_ij的超声信号u_ij，该超声信号u_ij中包含来自圆锥形修理区入射面的超声信号F_ij和来自圆锥形修理区反射面的超声信号B_ij，将测量得到的超声信号u_ij按照二维数据矩阵存放，得到圆锥形修理区的超声信号测量数据矩阵，用u＝[u_ij]_n×m表示，超声信号测量数据矩阵由n×m个数据元素构成，超声信号测量数据矩阵中的列号C_i与i＝1,2,3，……，m中的条数相对应，超声信号测量数据矩阵中的行号R_j与j＝1,2,3，……，n中的测量点数相对应；

步骤四、从超声信号测量数据矩阵u＝[u_ij]_n×m中分离出对应各个测量位置点P_ij的超声信号u_ij中的F_ij和B_ij，分别得到新的数据矩阵F和B，分别表示为：F＝[F_ij]_n×m、B＝[B_ij]_n×m；

对F和B按进行运算，求出超声信号衰减系数e_ij，得到新的超声斜坡数据矩阵E：

式中：μ为与修理试块厚度及材质有关的常数，μ取值范围为0.1-10； 对超声斜坡数据矩阵E求卷积，得到超声斜坡数据卷积矩阵E'：

式中：e′_ij为卷积超声信号衰减系数；

步骤五、从超声斜坡数据卷积矩阵E'中按列绘制斜坡曲线f_i(e′_i-r_i)，共得到m组斜坡曲线，用表示，式中：r_i为对应每条斜坡曲线从测量起点至测量终点的距离；

从求出每条斜坡曲线中最大斜率所对应的卷积超声信号衰减系数e′_i的差值Δe′_i，得到m组卷积超声信号衰减系数e′_i的差值然后从中求出Δe′_i的均值计算超声斜坡系数η：

式中：λ₀为常数，λ₀取值范围为0.1-10。

2.根据权利要求1所述的用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，其特征在于：圆锥形修理区的修补材料与被修理零件的复合材料相同。

3.根据权利要求1所述的用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，其特征在于：超声信号测量轨迹S_i的数量不少于6条。

4.根据权利要求1所述的用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，沿每条超声信号测量轨迹S_i的测量点数n不小于30。

5.根据权利要求1所述的用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，其特征在于：λ₀的取值4.0。

6.根据权利要求1所述的用于复合材料修理后超声检测的斜坡系数的确定方法，其特征在于：μ取值1.5。