使用能量补偿反向时间迁移方法对厚厚的CFRP层层中分层的超声波成像

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 非破坏性测试 不破坏性测试
• 声学 声学 在声学方面

背景情况:

• 声能减弱限制了使用超声波反射方法在厚碳纤维增强塑料 (CFRP) 中的缺陷检测精度.
• 由于信号退化,对CFRP材料中的多种缺陷的准确识别仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 提出一种能量补偿反向时间迁移 (ECRTM) 方法,用于在厚厚的CFRP中准确识别多重缺陷.
• 为了提高成像质量和CFRP层材中缺陷定位的精度.

主要方法:

• 开发了一种能量补偿反向时间迁移 (ECRTM) 方法.
• 利用有限元法与一种异构声学模型 (克里斯托弗尔方程,邦德转换) 形成波场.
• 引入了一种新的交叉相关成像条件,以补偿能量消耗.
• 通过使用超声波检测和多元元阵列在CFRP层板上进行了数值和实验研究.

主要成果:

• 与传统的RTM相比,ECRTM有效地减轻了近地表面的工件,并增强了深层缺陷信息.
• 远场辐射定向因子减少了工件,而几何扩散补偿改善了深度成像.
• 在CFRP层材中实现了精确的分层定位,证明了对深层缺陷的卓越成像能力.

结论:

• 拟议的ECRTM方法为在厚型CFRP中检测缺陷提供了卓越的成像能力.
• ECRTM准确地识别和精确地定位CFRP材料中的多种缺陷,特别是深层分层.
• 这种方法提高了复合结构的非破坏性测试的可靠性.