[发明专利]一种复合材料分层损伤的检测方法及系统

权利要求书

1.一种复合材料分层损伤的检测方法，其特征在于，包括：

获取样本厚度以及太赫兹波穿过样本与不穿过样本的传播时间差；所述样本为分层损伤的复合材料；太赫兹波不穿过样本的传播时间为太赫兹波在空气中经过与所述样本厚度相同的路径的传播时间；

根据所述传播时间差和所述样本厚度计算所述样本的折射率；

对所述样本进行太赫兹反射模式成像，得到样本时域光谱信号；

对所述样本时域光谱信号进行C扫描水平成像，得到C扫描成像结果；

根据所述C扫描成像结果确定所述样品的分层区域，同时确定分层区域的太赫兹反射时域波形；

根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形和所述样本的折射率，采用时延差法计算分层深度位置信息；

对所述分层区域进行边缘轮廓识别，根据轮廓识别结果确定分层区域的面积。

2.根据权利要求1所述的复合材料分层损伤的检测方法，其特征在于，所述根据所述传播时间差和所述样本厚度计算所述样本的折射率，具体包括：

根据如下公式计算所述样本的折射率：

式中，n_s为样本的折射率，c为光速，△t₁为太赫兹波穿过样本与不穿过样本的传播时间差，d为样本厚度。

3.根据权利要求1所述的复合材料分层损伤的检测方法，其特征在于，在所述对所述样本进行太赫兹反射模式成像，得到样本时域光谱信号，之后还包括：

采用加窗法对所述样本时域光谱信号进行干扰信号去除处理，得到处理后的样本时域光谱信号。

4.根据权利要求2所述的复合材料分层损伤的检测方法，其特征在于，所述根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形和所述样本的折射率，采用时延差法计算分层深度位置信息，具体包括：

根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形确定第一时延差；所述第一时延差为样品上表面反射峰与分层上表面反射峰的时延差；

根据所述样本的折射率和所述第一时延差，采用如下公式计算分层深度位置信息：

式中，L为分层深度，△t₂为样品上表面反射峰与分层上表面反射峰的时延差。

5.根据权利要求4所述的复合材料分层损伤的检测方法，其特征在于，在所述根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形和所述样本的折射率，采用时延差法计算分层深度位置信息，之后还包括：

根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形确定第二时延差；所述第二时延差为分层上表面反射峰与分层下表面反射峰的时延差；

根据所述样本的折射率和所述第二时延差，采用如下公式计算分层厚度信息：

式中，L’为分层厚度，△t₃为分层上表面反射峰与分层下表面反射峰的时延差。

6.一种复合材料分层损伤的检测系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取样本厚度以及太赫兹波穿过样本与不穿过样本的传播时间差；所述样本为分层损伤的复合材料；太赫兹波不穿过样本的传播时间为太赫兹波在空气中经过与所述样本厚度相同的路径的传播时间；

折射率计算模块，用于根据所述传播时间差和所述样本厚度计算所述样本的折射率；

样本时域光谱信号生成模块，用于对所述样本进行太赫兹反射模式成像，得到样本时域光谱信号；

C扫描成像结果生成模块，用于对所述样本时域光谱信号进行C扫描水平成像，得到C扫描成像结果；

太赫兹反射时域波形确定模块，用于根据所述C扫描成像结果确定所述样品的分层区域，同时确定分层区域的太赫兹反射时域波形；

分层深度位置确定模块，用于根据所述分层区域的太赫兹反射时域波形和所述样本的折射率，采用时延差法计算分层深度位置信息；

分层区域面积确定模块，用于对所述分层区域进行边缘轮廓识别，根据轮廓识别结果确定分层区域的面积。