[发明专利]一种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法

说明书

本发明是一种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法，确定该编织系数采用了超声波在编织复合材料内部的反射/透射方法和深度学习方法中的卷积数学计算方法，通过对m×n组的超声检测信号进行计算和处理，提取出影响超声在编织复合材料中传播行为的特征值，并进行了量化，形成编织系数。通过超声检测实验验证，确定该编织系数在参与超声检测评定时，能够提高缺陷检测的准确性。

技术领域

本发明是一种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

基于编织复合材料结构的各种工程零件及其产品已在航空、建筑、交通等许多工程领域得到非常重要的应用。为了保证编织复合材料结构的质量和安全服役，都需要对编织复合材料结构的质量进行全覆盖无损检测。超声是编织复合材料检测的一种主要无损检测方法，目前采用的编织复合材料超声检测方法中，主要是根据来自被检测编织复合材料中的超声信号，进行缺陷判别。其主要不足有：

(1)由于编织复合材料微结构和编织工艺的变化，会在被检测编织复合材料内部编织纤维束、编织纤维束节点产生反射/折射，从而干扰缺陷的判别；

(2)编织复合材料内部编织纤维束、编织纤维束节点会引起入射声波在编织复合材料内部的额外衰减，影响缺陷的检出和检测结果的可靠性。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法，其目的是提出了一种用于编织复合材料超声检测的编织系数，该系数综合考虑了编织复合材料编织的工艺特点、编织微结构的特征，以及由此带来超声检测信号的变化对缺陷判别的影响，基于此编织因子进行编织复合材料的缺陷判别，更加适合编织复合材料的超声检测与缺陷评定，显著改善了编织复合材料检测的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种用于编织复合材料超声检测的编织系数的确定方法，其特征在于：该编织系数的确定方法的步骤如下：

步骤一、制备与待检测零件一致的非编织复合材料对比试块1，以与实际检测编织复合材料零件一致的扫描速度、步进量、数据采集密度以及超声参数，构建m条超声信号测量轨迹S_i，这里，i＝1,2,3，…，m，这里，m为表示对非编织复合材料对比试块1进行超声信号测量的最大轨迹数，沿每条超声信号测量轨迹S_i分为n个超声等距离测量位置点，共构成n个超声等距离测量位置点，用P_ij表示第i条超声测量轨迹中的j个测量位置点，j＝1,2,3，…，n；

步骤二、将超声换能器置于非编织复合材料对比试块1相应的测量位置点P_ij，依次测量非编织复合材料对比试块1中每条超声信号测量轨迹S_i中各个测量位置点P_ij的超声信号，用u_ij表示来自非编织复合材料对比试块1中第i条超声测量轨迹中的第j个测量位置点的超声信号，将测量得到的超声信号u_ij按照二维数据矩阵存放，从而得到来自非编织复合材料对比试块1的超声信号测量数据矩阵U，用U＝[u_ij]_m×n表示，非编织复合材料对比试块1的超声信号测量数据矩阵U＝[u_ij]_m×n共由m×n个数据元素构成，U＝[u_ij]_m×n中的列号C_j与超声信号测量轨迹S_i中各个位置点序号相对应，U＝[u_ij]_m×n中的行号R_i对应每条超声信号测量轨迹S_i中的序号。