基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114324599A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202210010766.2(22)申请日2022.01.05(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人张慧刘思芮小博曾周末(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李林娟(51)Int.Cl.G01N29/06(2006.01)G01N29/44(2006.01)G01N29/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法(57)摘要本发明公开了一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法，包括：获取蜂窝夹层板的空气耦合超声C扫图；根据所述空气耦合超声C扫图上峰值点与蜂窝结构中蜂结点的对应关系，对C扫图上蜂窝六边形单元进行重构；根据所述重构六边形单元内所有像素点灰度值总和，将所有六边形单元模糊聚类为三类：完全脱粘单元、部分脱粘单元、非脱粘单元；基于所述部分脱粘单元内的像素点灰度值总和及单元位置，确定部分脱粘单元内部的脱粘区域位置及面积；对完全脱粘单元总面积及部分脱粘单元中的脱粘区域面积进行求和得到脱粘区域总面积。该方法将脱粘区域的边缘确定精确到了蜂窝六边形内部，实现了对脱粘面积的准确定量。CN114324599ACN114324599A权利要求书1/1页1.一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法，其特征在于，所述方法包括：获取蜂窝夹层板的空气耦合超声C扫图；根据所述空气耦合超声C扫图上峰值点与蜂窝结构中蜂结点的对应关系，对C扫图上蜂窝六边形单元进行重构；根据所述重构六边形单元内所有像素点灰度值总和，将所有六边形单元模糊聚类为三类：完全脱粘单元、部分脱粘单元、非脱粘单元；基于所述部分脱粘单元内的像素点灰度值总和及单元位置，确定部分脱粘单元内部的脱粘区域位置及面积；对完全脱粘单元总面积及部分脱粘单元中的脱粘区域面积进行求和得到脱粘区域总面积。2.根据权利要求1所述的一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法，其特征在于，所述根据所述空气耦合超声C扫图上峰值点与蜂窝结构中蜂结点的对应关系，对C扫图上蜂窝六边形单元进行重构具体为：找到C扫图像中左上角第一个灰度值最大的点即第一个峰值点，记其坐标为(x0，y0)，画出y0行上所有像素点的灰度变化图，相邻峰值点间距为l，重构的第一个六边形中心坐标O表达式为重构的六边形边长a为根据六边形紧密连接规律，在行、列上重构六边形单元形成六边形阵列并表示在C扫图像上。3.根据权利要求1所述的一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法，其特征在于，所述根据所述重构六边形单元内所有像素点灰度值总和，将所有六边形单元模糊聚类为三类：完全脱粘单元、部分脱粘单元、非脱粘单元具体为：计算重构蜂窝六边形单元中所有像素点的灰度值总和，记为重构蜂窝六边形单元的幅值总和，按照重构蜂窝六边形单元的幅值总和大小，利用模糊聚类算法将所有重构蜂窝六边形单元分为三类，其中聚类中心最大类包含的单元为非脱粘单元；聚类中心第二大类包含的单位为部分脱粘单元；聚类中心最小类包含的单元为完全脱粘单元。4.根据权利要求1所述的一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法，其特征在于，所述基于所述部分脱粘单元内的像素点灰度值总和及单元位置，确定部分脱粘单元内部的脱粘区域位置及面积具体为：将完全脱粘单元表示在C扫图上，所有的完全脱粘单元形成一个整体，所有的部分脱粘单元分散在整体的四周，判断部分脱粘单元的哪侧与整体接触，接触的一侧为部分脱粘单元内部脱粘区域的起始边，脱粘区域的大小根据部分脱粘单元的幅值总和下降的比例确定。2CN114324599A说明书1/6页基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法技术领域[0001]本发明涉及复合材料超声无损检测领域，尤其涉及一种基于周期重构的蜂窝夹层板脱粘面积超声C扫定量方法。背景技术[0002]蜂窝夹层板一般是由两块碳纤维薄板与轻质蜂窝芯粘接固化而成，因其具有高比强度、高比刚度、优秀的降噪隔热能力被广泛地应用在航空航天领域，例如：飞行器及卫星结构本体的制造中。中空的蜂窝芯使得蜂窝夹层板在冲击或者交变载荷下易出现蒙皮‑芯脱粘损伤。这将损害结构的完整性和安全性，削弱结构的承载能力，留下事故隐患。脱粘面积的准确定量对维修及更换蜂窝夹层板十分重要。[0003]针对蜂窝夹层板脱粘的无损检测技术包括：红外热成像、敲击共振法、X射线检测及超声波检测等。红外热成像主要用于检测近表面缺陷。敲击共振法通过结构固有频率的改变来检测缺陷，可以快速检测结构的整体健康状态，但对脱粘的准确定量十分依靠复杂