加速器CT无损检测大尺寸C/SiC复合材料构件

针对回转体和扁平体结构的大尺寸C/SiC复合材料构件,设计了可表征缺陷检测分辨率的像质计,研究了射线能量、准直器宽度等因素对不同类型构件检测结果的影响情况。结果表明:射线能量、准直器宽度及构件尺寸、形状等因素决定了构件内部缺陷检测分辨率;准直器的选择取决于构件的尺寸、形状等特征;射线能量的选择取决于构件的最大穿透厚度。     

C/SiC复合材料的红外热像无损检测研究

采用红外脉冲热像检测方法对C/SiC复合材料试样中不同尺寸和深度的平底孔模拟缺陷进行无损检测,分析了红外脉冲热像检测方法的检测原理、红外脉冲热像检测结果和微分处理后的检测结果。研究结果表明,对于同一缺陷,红外脉冲热像图中显示的缺陷尺寸随时间变化规律近似服从卡方分布,并且在红外热波信号传播至缺陷深度时,显示的缺陷尺寸最大;对红外脉冲热像图进行微分处理,可提高小缺陷和深度缺陷的检测能力,且能够提高缺陷的识别度;红外脉冲热像法检测C/SiC材料,能发现最小直径为Φ2 mm的缺陷,无法发现深度大于4 mm(直径不大于Φ15 mm)的缺陷;该红外脉冲热像法检测C/SiC材料的最小径深比为1.3。     

板壳状微电子器件的数字层析成像检测方法

 传统工业CT(industrial computed tomography, ICT)成像方法受扫描原理和探测器、射线源等硬件条件的限制,难以对芯片、印刷电路板等板、壳状微电子器件实施有效的数字层析成像检测. 为此,讨论了一种基于锥束射线倾斜扫描和代数重建技术（Algebraic Reconstruction Technique, ART）的薄板层析成像（Computed Laminography, CL）方法,研究了其基于投影凸集理论的投影预处理方法及基于不同区域相似性的重建图像非局部平均降噪后处理方法,建立了基于非晶硅面阵探测器的实验系统,并完成了CPU芯片和印刷电路板的CL成像. 实验结果证明了该方法的正确性.     

CFRP蒙皮-CFRP胶接质量的原位超声检测技术

根据CFRP蒙皮-CFRP胶接结构的特点,采用窄脉冲超声反射法对其胶接质量进行原位检测;仿真分析了胶接结构中胶膜及界面脱粘对超声波反射信号的影响;并用自制的窄脉冲延迟块超声探头对脱粘试块进行检测。仿真分析表明:窄脉冲超声波反射信号能够检测Ⅰ界面脱粘;d/λ(胶膜厚度/超声波波长)≤0.5时,能够检测Ⅱ界面脱粘。实验结果表明:自制的5 MHz探头产生的脉冲周期不大于1.5周,达到窄脉冲的要求;采用超声反射法检测时自制的5 MHz探头能够检测出Ⅰ界面脱粘和厚度不大于0.5 mm胶膜的Ⅱ界面脱粘,满足实际产品的原位检测需求。     

基于梯度阈值的太赫兹时域信号自适应稀疏算法

胶接结构广泛应用于航空航天等国防领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层内部缺陷的无损检测方面具有较大优势。利用反射式太赫兹时域光谱系统检测多层胶接结构样件,得到的具有样件内部材料信息的太赫兹时域信号,但信号中还包含了大量的冗余特征和噪声等无效信息,这些无效信息大大降低了信号处理和分析效率。针对这一问题,文中提出了基于二阶梯度法提取太赫兹时域信号有效特征,以飞行时间误差为限制条件基于信号的时域特征自适应确定阈值,稀疏太赫兹时域信号,减少信号中冗余无效信息,实现太赫兹时域信号的有效压缩。然后,通过二值化图像分割识别多高斯恢复信号和太赫兹时域光谱系统检测信号的太赫兹图像缺陷区域。最后,制备具有脱粘缺陷的多层胶接结构样件,开展太赫兹无损检测实验。结果表明：文中算法的数据压缩率达到了81%,相比传统压缩算法离散余弦变换提高了59%,相比主成分分析算法提高了75%,相比K-SVD字典学习算法提高了26%,缩短了约80%的数据计算时间,减小了约95%数...     

基于工业CT的多层环状缠绕复合材料层厚检测方法研究

针对多层环状缠绕复合材料层厚测量问题,提出了一种基于工业CT技术的层厚快速测量方法。依据环形构件截面CT图像特点,利用两条弦线快速确定环形构件圆心,并采用半高法确定工业CT图像上不同材质的边界,根据灰度曲线计算出半径方向的复合材料层厚。设计了一种双层环状对比标样,利用本文提出的方法实现了对标样层厚的测量,并与三坐标测量结果进行了比较分析。研究结果表明,本文提出的方法可以实现多层环状复合材料构件任意层厚的快速测量,对环状对比标样层厚测量的相对误差在1%以内。