仪器仪表学报

作者：杨 宁，陆铭慧，张 萍，朱 颖，张毅萍

单位：杨 宁,1. 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,,陆铭慧,1. 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,,张 萍,1. 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,,朱 颖,1. 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,,张毅萍,2. 上海飞机制造有限公司,

关键词：分层缺陷;全聚焦;分割环形阵列;1/4矩阵;三维成像

基金：国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金(COMAC-SFGS-2022-1812)项目资助

碳纤维复合材料在钻孔加工时易产生分层缺陷,分层缺陷严重影响了构件的力学性能,存在严重的安全隐患。针对碳纤维复合材料孔边分层缺陷的检测,提出一种基于分割环形阵列的1/4矩阵全聚焦成像方法。设计了R4×S8、R3×S12、R3×S16和R4×S12四种分割环形阵列结构,通过数值仿真对比分析了各阵列的聚焦声场特点,最终确定分割环阵探头为5MHz的R4×S12探头。使用该探头对碳纤维复合材料孔边分层试块的上层、中层、下层缺陷进行全矩阵采集,利用VTK工具包分别进行全矩阵三维成像和1/4矩阵三维成像。结果表明,1/4矩阵方法比全矩阵方法三维成像的缺陷对比度更高,1/4矩阵方法的缺陷尺寸表征误差更小,误差不超过6%。与全矩阵成像相比,1/4矩阵成像信噪比提升范围为3.43~7.61dB,有效提升了图像质量。

来源：2024年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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