[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

摘要

本发明属于无损检测技术领域，涉及一种评价复合材料层压结构缺陷超声检出概率的方法。评价的步骤如下：获取缺陷检测信息；缺陷检出的判别方法；缺陷大小加权；缺陷深度加权；计算缺陷等效漏检数；计算缺陷大小检出概率；计算缺陷深度确定概率。本发明提出了一种评价复合材料层压结构缺陷超声检出概率的方法，能考虑超声对复合材料层压结构中缺陷的检出概率因素和缺陷重复性问题，能给出有关所选用的超声检测仪器设备及检测人员等对复合材料层压结构中缺陷检出概率定量的信息，能给出判断不同的超声检测法的缺陷检出概率，能给出不同缺陷的漏检对超声检出概率的影响程度，从而提高了复合材料层压结构超声检测结果的可靠性和准确性。

主权项

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，hp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：为层压结构概率试块(4)中的5种不同尺寸大小的缺陷，对应缺陷尺寸为的加权系数k₁＝1.0，对应缺陷尺寸为的加权系数k₂＝1.5，对应缺陷尺寸为的加权系数k₃＝2.0，对应缺陷尺寸为的加权系数k₄＝2.5，对应缺陷尺寸为的加权系数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ml，l＝1,2,3；不同深度缺陷加权系数为ml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；1.5、计算缺陷等效漏检数分别根据超声A扫描检测系统和超声C扫描检测系统的检出结果，统计漏检缺陷数，根据漏检缺陷对应的加权系数kj，按照(4)式计算缺陷等效漏检数，式中：为层压结构概率试块(4)中大小为的缺陷的漏检数；为层压结构概率试块(4)中大小为的缺陷的漏检数；为层压结构概率试块(4)中大小为的缺陷的漏检数；为层压结构概率试块(4)中大小为的缺陷的漏检数；为层压结构概率试块(4)中大小为的缺陷的漏检数；1.6、计算缺陷大小检出概率分别根据超声A扫描和超声C扫描检测系统的检出结果和统计漏检缺陷数，得到的缺陷等效漏检数按照式(5)计算检出概率式中：Nd为层压结构概率试块中(4)的缺陷总数，由层压结构概率试块(4)确定；1.7、计算缺陷深度确定概率根据超声A扫描检测系统的检出结果，按照式(6)计算检出缺陷的深度不能确定的等效缺陷数为层压结构概率试块(4)中深度为h₁的缺陷不能确定其深度的缺陷数；为层压结构概率试块(4)中深度为h₂的缺陷不能确定其深度的缺陷数；为层压结构概率试块(4)中深度为h₃的缺陷不能确定其深度的缺陷数；利用式(6)的计算结果，按照式(7)计算检出缺陷的深度确定概率至此，得到缺陷深度确定概率