【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光超声检测，尤其是涉及一种基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法。
技术介绍
1、随着工业高加工化方向的发展趋势日渐明显，社会生产实际技术上对于设备和产品加工检修的要求越加严格。而往往随着设备使用服役时间的增长，其表面无可避免会逐渐形成各种形状的缺陷，在影响设备的使用寿命的同时，若不能及时检测到并加以维修也会存在安全隐患。无损检测和检测声学的生产地位越发重要，缺陷参数的相关检测方面仍存在不足。
2、激光超声检测也正是无损检测的新兴研究领域，激光超声缺陷研究所借助的激光能量转变为声波再加以研究分析的声波分量主要指的就是弹性声波，也即声表面波。声表面波主要出现在激光与材料作用的近表面，它沿固体自由表面传播，能量振幅会随着能量深度或者内部结构空缺迅速衰减，但是其又是激光源所激发波形中主要依托于表面传播且效率高不畸变的波形，因而是激光超声检测中十分有用的检测波形，一定程度上可以借助它的特征表征缺陷的信息。
3、近现代国内外的研究主要是从激光超声的激发机制、激光超声回波的声波接受方法和仪器改进、激光超声技术的应用扩展（包括被检物质结构性能、被检缺陷位置和其他具体参数的研究等）三方面加以推进的。实际工程集成生产过程中器件设备应用较为广泛的实则为金属材料，而铝材料更具有其代表性，针对其的缺陷研究在材料缺陷的检测应用上有着较为广泛的代表性意义。
4、国内外对于被检测材料缺陷研究仍主要集中于方法论和缺陷位置以及深度的研究。但在生产实际中确切可知缺项往往具有复杂性且往往不是矩形，那么裂纹一般呈现出v
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，能够实现无接触无损检测，通过不同模态声波的传播速率可用于推演类v型缺陷角度的信息，能够较好确定类v型缺陷的角度。
2、为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
3、一方面，本专利技术提供了一种基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，包括：
4、构建第一仿真模型和第二仿真模型；其中，第一仿真模型为表面有类v型槽缺陷的仿真模型，第二仿真模型为激光光源的仿真模型；
5、将第二仿真模型生成的光作用于第一仿真模型表面，获得声波；其中，声波以声表面波形式沿第一仿真模型近表面传播，在第一仿真模型底部集中后，沿第一仿真模型底部向两侧方向传播；
6、沿第一仿真模型底部的声波传播方向，等间距获取声波波形，根据声波波形，绘制b-scan图；
7、根据所述b-scan图，对声波进行信息提取，得到不同模态的声波的传播速率；
8、根据不同模态的声波的物理属性和传播速率，计算类v型槽的缺陷角度。
9、可选的，所述第二仿真模型表示为：
10、；
11、；
12、式中，为激光光源的时间分布；为激光光源的空间分布；为时间；为脉冲上升时间；为指数函数；为激光源线源长轴和短轴长度之比；为xz水平面入射激光中心点位置；为激光源半径。
13、可选的，所述声波以声表面波形式沿第一仿真模型近表面传播，在第一仿真模型底部集中后，沿第一仿真模型底部向两侧方向传播，包括：
14、改变第一仿真模型相对于第二仿真模型的距离，得到声表面波的衰减特征；
15、改变第一仿真模型的缺陷角度，得到不同缺陷角度下声表面波传播到第一仿真模型底部的声表面波图；
16、根据所述声表面波图，以传播到第一仿真模型底部的声表面波为衍射源向两侧反射传播。
17、可选的，所述b-scan图为声波位移-时间图；
18、所述声波位移-时间图的集聚区域表示声表面波传播到第一仿真模型底部的能量集中区域，所述能量集中区域周围的扩散型波线表示声波的模态。
19、可选的，在单一模态上，声波的传播速率计算公式为：
20、；
21、式中，为声波两点之间的位移距离；为声波两点之间的传播时间。
22、可选的，所述类v型槽的缺陷角度计算公式为：
23、；
24、式中，为第个模态声波的传播速率；为声表面波的传播速率；为模态数。
25、可选的，利用最小二乘法降低声波的传播速率误差和类v型槽的缺陷角度误差。
26、第二方面，本专利技术了一种计算机系统，包括：
27、存储器，用于存储计算机指令；
28、处理器，用于执行所述计算机指令以实现第一方面所述的基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法的步骤。
29、第三专利技术，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现第一方面所述的基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法的步骤。
30、有益效果
31、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
32、本专利技术通过脉冲激光激发声波可实现无接触无损检测，声波以声表面波形式在待检测材料近表面传播时声表面波层面衰减较小，从而可以检测方向正确且携带缺陷信息最多；通过声波不同模态的传播速率可用于推演类v型缺陷角度的信息，能够较好确定类v型缺陷的角度，且具有角度平滑度方面的较广泛应用性和较高精确度，可用于工业生产实际对应工件缺陷角度的全面检测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述第二仿真模型表示为：
3.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述声波以声表面波形式沿第一仿真模型近表面传播，在第一仿真模型底部集中后，沿第一仿真模型底部向两侧方向传播，包括：
4.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述B-scan图为声波位移-时间图；
5.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，在单一模态上，声波的传播速率计算公式为：
6.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述类V型槽的缺陷角度计算公式为：
7.根据权利要求1所述的基于声表面波的类V型缺陷角度检测方法，其特征在于，利用最小二乘法降低声波的传播速率误差和类V型槽的缺陷角度误差。
8.一种计算机系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介
...【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述第二仿真模型表示为：
3.根据权利要求1所述的基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述声波以声表面波形式沿第一仿真模型近表面传播，在第一仿真模型底部集中后，沿第一仿真模型底部向两侧方向传播，包括：
4.根据权利要求1所述的基于声表面波的类v型缺陷角度检测方法，其特征在于，所述b-scan图为声波位移-时间图；
5.根据权利要求1所述的基于声表面波的类v型缺陷角...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾静，范楚钧，郑丹丹，庄大伟，胡耀文，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。