基于激光超声的残余应力消除及检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115773836A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211339507.0(22)申请日2022.10.25(71)申请人北京翔博科技股份有限公司地址100020北京市朝阳区望京利泽中园二区203号内3号九层1910(72)发明人张勇张宏超(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508专利代理师秦溪(51)Int.Cl.G01L5/00(2006.01)G01L1/24(2006.01)G01L1/25(2006.01)G06T17/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于激光超声的残余应力消除及检测方法(57)摘要本申请的实施例提供了基于激光超声的残余应力消除及检测方法、装置、设备和计算机可读存储介质。所述方法包括通过激光超声的方式，去除构件内的残余应力；对所述构件内的残余应力进行检测，若所述构件内的残余应力超过阈值，则通过激光超声的方式，再次去除所述构件内的残余应力，直到所述构件内的残余应力小于等于所述阈值。以此方式，实现了对构件内部残余应力的有效、快速消除，以及对构件内部残余应力的精准检测。CN115773836ACN115773836A权利要求书1/2页1.一种基于激光超声的残余应力消除及检测方法，其特征在于，包括：通过激光超声的方式，去除构件内的残余应力；对所述构件内的残余应力进行检测，若所述构件内的残余应力超过阈值，则通过激光超声的方式，再次去除所述构件内的残余应力，直到所述构件内的残余应力小于等于所述阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过激光超声的方式，去除构件内的残余应力包括：获取构件的三维模型数据；基于所述构件的三维模型数据，生成所述构件的三维形貌模型；基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径和激发距离；根据所述扫描路径和激发距离，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，调整所述激光器的激光功率密度向所述构件发射激光，在所述构件表面激发激光超声波，去除所述构件内的残余应力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径包括：基于构件的三维形貌模型，确定该构件的三维形貌的关键点；通过所述三维形貌的关键点，确定扫描区域；基于所述扫描区域，生成扫描路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于构件的三维形貌模型，确定该构件的三维形貌的关键点包括：根据所述三维形貌模型的视图角度，确定该构件的三维形貌的关键点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描区域，生成扫描路径包括：若所述扫描区域小于阈值，则将所述扫描区域离散为扫描网格；对所述扫描网格进行离散化处理，得到一系列的扫描点；基于所述扫描点，生成扫描路径。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述构件内的残余应力进行检测包括：根据所述扫描路径和激发距离，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，控制所述激光器向所述构件发射激光，在所述构件表面生成多频窄带超声表面波；获取所述多频窄带超声表面波，沿着所述扫描路径进行扫描得到的表面波深度和表面波速度；通过所述扫描路径、多频窄带超声表面波的穿透深度、多频窄带超声表面波速度和声弹性原理计算所述构件内的残余应力分布，确定所述构件内的残余应力是否消除。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多频窄带超声表面波为双频窄带超声表面波，可通过如下方式生成：通过双周期光学掩模调制所述激光形成两种周期分布的光栅；调整所述两种周期分布的光栅宽度，获取高低双频窄带超声表面波。2CN115773836A权利要求书2/2页8.一种基于激光超声的残余应力消除及检测装置，其特征在于，包括工控机、机械臂、激光器和激光调制模块：所述工控机，用于基于构件的三维模型数据，生成所述构件的三维形貌模型；基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径和激发距离；根据所述扫描路径和激发距离，通过机械臂实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，调整所述激光器的激光功率密度；其中，所述工控机还包括计算模块，用于通过所述扫描路径、多频窄带超声表面波的穿透深度、多频窄带超声表面波速度和声弹性原理计算所述构件内的残余应力分布，确定所述构件内的残余应力是否消除；所述激光器，用于向所述构件发射激光在所述构件表面激发激光超声波，去除该构件内的残余应力；所述激光调制模块，用于调制所述激光器生成多种频率的窄带超声表面波；所述机械臂，用于实时调整激光器与构件间的距离与角度。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征