复合材料中的纹的超声波检测,具有逐渐的相位转移迁移

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
• 超声波成像 超声波成像

背景情况:

• 纤维增强聚合物复合材料 (FRP) 在工业中至关重要,但内部纹会降低机械性能.
• 全矩阵捕获 (FMC) 用于复合材料中的超声波相位阵列成像,但受到数据冗余和噪声的影响.
• 准确地描述内部缺陷,如纹,对于FRP的完整性至关重要.

研究的目的:

• 开发一种先进的超声波成像方法,用于FRP中精确的纹特征.
• 与现有的FMC方法相比,提高成像分辨率和降低计算负载.
• 为了应对超声波速度测量中复合异构性所带来的挑战.

主要方法:

• 一个渐进阶段转移迁移 (GPSM) 算法,利用从FMC数据中获得的渐进矩阵.
• 选择一个最佳的数据结构,以平衡横向分辨率和侧叶干扰.
• 对异型复合材料使用背墙反射方法 (BRM) 校正取决于角度的超声速.
• 使用速度校正相位移因子进行层对层的波场外推.

主要成果:

• 在使用GPSM的厚混合碳玻璃FRP中成功检测出四个纹.
• 对于已识别的纹,获得的角度检测误差低于6%.
• 通过使用与GPSM的部分对角数据来证明计算效率有60%的改善,在0.5秒内完成.
• 验证了该方法在多层介质中进行高分辨率成像的能力.

结论:

• 拟议的GPSM方法可以在FRP中准确有效地进行纹表征.
• 该技术通过提高分辨率和减少噪音来克服标准FMC的局限性.
• GPSM为复合材料的实时,高分辨率的非破坏性评估提供了一个有希望的解决方案.