CN114235241A - 基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力检测方法 - Google Patents

基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力检测方法 Download PDF

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Abstract

非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力空气耦合检测方法及装置,涉及超声检测技术领域。为解决现有技术中对于平面应力检测的方式局限同时在单一方向上的应力检测,这样的检测结果效率低、无法获得多维度的应力信息的问题,本申请采用的技术方案为:基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,包括:使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个方向的超声回波;通过超声回波获取相对非线性系数;对相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力;基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法,包括:基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法进行检测。适用于不可使用耦合剂进行接触检测的复合材料的超声应力检测。

Description

基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法及装置、复 合材料平面应力检测方法
涉及领域
涉及超声检测技术领域,具体涉及非线性超声应力检测方法及装置、复合材料平面应力空气耦合检测方法。
背景技术
近年来,随着复合材料制造工艺与材料性能的不断发展,大型航空飞机上开始越来越多地使用复合材料作为承力构件,这样既保证了机身的强度又减轻了自重。复合材料具有密度低、强度大、模量高、耐磨损、耐高温、抗磁性强、抗腐蚀性强、抗疲劳等特点。近20年来,复合材料得到了迅速发展,继在航空航天等高新技术领域发挥重要作用后,在汽车加工、船舶制造、医疗化工等领域也逐渐开始崭露头角。工艺质量上的不稳定性会导致复合材料从制备、加工到装配、服役过程中处于一定的残余应力状态,这些应力可能由材料内部出现分层、裂纹等缺陷引起,亦可能由加工装配偏差导致。在工程上,残余应力是衡量构件质量的一个重要指标,对构件的疲劳强度、抗脆断能力、抗应力腐蚀开裂及高温蠕变开裂能力和使用寿命等都有着十分重要的影响。因此研究能够有效检测出复合材料板应力的无损检测方法,对于及时发现试件应力集中并采取应对措施,延长试件使用寿命,减少社会经济损失,有着重要意义。
超声检测是五大常规无损检测之一,具有灵敏度高、穿透力强、指向性好、检测速度快、成本低、设备相对简单、对人体无害等优点。超声检测分为接触式和非接触式。接触式超声检测技术需在超声换能器和待测试样之间用液体作为声耦合剂,以减少超声波在空气中传播的损失。使用耦合剂一方面增加了人为因素对结果的影响,另一方面很难满足工业自动化生产和质量控制的需要,限制了超声检测的适用范围。非接触式无损检测,无需耦合剂,检测过程简单、方便,检测结果可避免人为耦合因素的影响,是快速无损检测技术的主要发展方向之一。对于特殊的复合材料,使用接触式超声检测时水或者其他耦合剂会使材料受到污染,并且渗透到材料内部,对其结构和性能造成破坏,故只能使用非接触式超声进行应力检测。
随着显微机械加工技术的发展以及高分子材料技术的进步,高效率、高灵敏度的空气耦合式超声波换能器的制作取得了较大的突破,加上低噪声、高增益的放大器的研制及计算机信号处理技术的发展,使空气耦合式超声波无损检测技术有了长足的进步,并在无损检测领域获得了较好的应用成果。
近年来,在声学、力学以及材料学等领域的最新成果表明,材料由应力、疲劳和微裂纹等原因引起的力学性能的退化,与超声波在材料内产生的高频谐波等非线性效应密切相关。通过对高次谐波的检测,可得到材料内超声非线性系数,进而对应力状态做出有效评估,这为应力检测提供了新的思路。
目前,非线性超声应力检测的激励与接收大都采用接触式超声换能器配合特定角度的楔块,通过分析回波来得出非线性系数,由非线性系数与应力的关系实现应力的检测。采用传统接触式超声探头必须配合耦合剂的使用,耦合剂的薄厚以及接触情况会引入系统非线性,对非线性超声的应力检测带来系统误差。与此同时,目前对复合材料板的超声应力检测结果多为单向平均应力值,应力信息有限,对待测件不能进行很好的应力表征。
在未公开的专利申请文件一种用于纤维增强复合材料的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法、系统及装置,申请号202111255410.7中,提供了一种空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法,使用空气耦合超声Lamb波实现不使用耦合剂进行接触检测的纤维增强复合材料的非线性超声应力检测,同时消除了耦合剂的影响,增强了检测的灵活性,提高了检测效率,更好地实现应力的定性定量表征。
不过在现有技术中,对于平面应力检测的方式局限同时在单一方向上的应力检测,这样的检测结果效率低、无法获得多维度的应力信息。
发明内容
为解决现有技术中,对于平面应力检测的方式局限同时在单一方向上的应力检测,这样的检测结果效率低、无法获得多维度的应力信息的问题,本申请采用的技术方案为:
基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,所述的方法包括:
使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波的超声回波采集步骤;
通过所述的超声回波获取相对非线性系数的方向采集步骤;
对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力的应力获取步骤。
进一步,所述的应力获取步骤具体为:
将所述的相对非线性系数代入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值,再将所述的两个方向的应力值代入莫尔圆应力公式中,得到主应力。
进一步,所述的关系式的获取方式为:包括:
标准采集步骤,采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立步骤,通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
进一步,所述的标准采集步骤包括:
采用拉伸、压缩试验,对所述的复合材料板标准件施加一定步长的力的施加步骤;
采集所述的复合材料板标准件在被施加不同步长的力时的应力的标准应力采集步骤。
进一步,所述的对应关系建立步骤建立所述的应力与相对非线性系数的关系式的方法为:
通过最小二乘性拟合法处理所述的标准采集步骤采集的相对非线性系数。
基于同一发明构思,本申请还提供了基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置,所述的装置包括:
超声回波采集模块,用于使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波;
方向采集模块,用于通过所述的超声回波获取相对非线性系数;
应力获取模块,用于对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力。
进一步,所述的应力获取模块还包括:
带入子模块,用于将所述的相对非线性系数带入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值;
结果获取子模块,用于将所述的两个方向的应力值带入摩尔圆应力公式中,得到主应力的子模块。
进一步,所述的带入子模块还包括:
标准采集二级子模块,用于采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立二级子模块,用于通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
基于同一发明构思,本申请还提供了基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法,其特征在于,所述的方法包括:
在所述的待测复合材料板上,沿x、y两个方向分别以固定步长进行扫描,针对每个扫描点,采用所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法检测该点的主应力;
所有扫描点的主应力的集合即为待测复合材料的平面应力。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述的计算机可读存储介质用于储存计算机程序,所述计算机程序被运行时,执行权利要求1所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法。
本申请的有益之处在于:
本申请提供的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,结合莫尔圆应力理论采用步进扫描的方式实现符合材料板待测区域的平面应力检测,更好地实现应力的定性定量表征;
现有技术进行非线性超声应力检测时,只能对待检对象进行单一方向应力表征。本申请进行超声应力检测方法时,结合莫尔圆应力理论对待检对象任意检测点应力进行二维表征,提高了应力表征维度,更好地显示待检对象应力状态,方便后续进行健康监测以及寿命预测。
本申请提供的基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法,采用空气耦合超声检测,在检测过程中以空气作为传输媒质代替了传统超声无损检测中的耦合剂,因而可以从根本上避免耦合材料对待测件带来的二次污染问题,使得在检测过程中具有完全无接触、无侵入和无损害的优势,也大大延长空气耦合超声换能器的使用寿命,使得空气耦合检测实现快速检测。采用非线性超声技术实现应力检测,相比于利用声弹性理论结合声速变化实现应力表征的测量方法,相对非线性系数对应力变化更加敏感,故非线性超声技术对应力表征有更高的灵敏度。
且结合了本申请提供的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,在检测过程中结合莫尔圆应力理论,实现同时检测被测点两个方向上的应力的效果,大大提高了检测效率和检测结果的定性定量表征能力。现有技术进行非线性超声应力检测时,只能对待检对象进行单一方向应力表征。本申请进行超声应力检测方法时,结合莫尔圆应力理论对待检对象任意检测点应力进行二维表征,提高了应力表征维度,更好地显示待检对象应力状态,方便后续进行健康监测以及寿命预测。
适用于不可使用耦合剂进行接触检测的复合材料的超声应力检测。
附图说明
图1为实施方式一中提到的莫尔圆应力原理图;
图2为实施方式五中提到的空气耦合非线性超声平面应力检测系统示意图;
图3为实施方式五中提到的空气耦合非线性超声平面应力检测原理图。
其中,1为激励空耦换能器,2为接收空耦换能器,3为复合材料板。
具体实施方式
为使本申请的方案和优点表述得更清楚,现结合附图对本申请的几个实施方式做一进步详细地说明,不过以下所述的几个具体实施方式仅为本申请的几个较优实施方式而已,并不用于限制本申请。
实施方式一、结合图1说明本实施方式,本实施方式提供了莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,所述的方法包括:
使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波的超声回波采集步骤;
通过所述的超声回波获取相对非线性系数的方向采集步骤;
对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力的应力获取步骤。
其中,所述的主应力即为最终应力检测结果。
具体的,固定超声发射和接收换能器之间的距离,对同一检测点进行两次检测,两次检测的方向不一样且两个换能器之间距离的中点与所述的检测点重合,两次检测获取两次超声回波,分别对两个超声回波进行傅里叶变化、频域分析提取基频幅值与二次谐波幅值,获得相对非线性系数。
实施方式二、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一提供的莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法的进一步限定,所述的应力获取步骤具体为:
将所述的相对非线性系数代入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值,再将所述的两个方向的应力值代入莫尔圆应力公式中,得到主应力。
具体的,利用拉伸、压缩实验对复合材料板3标准件以一定步长进行拉、压应力施加,分别得到不同应力下的相对非线性系数大小,同一应力下重复10次实验,得到10个相对非线性系数,取平均值作为该应力下的相对非线性系数。获得N组数据(β′ii),i=1,2,3…N,通过最小二乘线性拟合得到应力与相对非线性系数的关系式,
σ=kβ'+b,
式中,k和b分别是通过最小二乘线性拟合得到直线的斜率与截距。
对复合材料板3试样待测区域进行x、y方向分别以Δx、Δy为步距进行步进扫描,对每一个应力检测点P,选取两个传播方向θ1P和θ2P,固定激励与接收空耦换能器之间的距离为L,使激励与接收空耦换能器的距离中心点与检测点P重合,进行上述空气耦合非线性超声应力检测过程,获得相对非线性系数β1P和β2P,代入应力与相对非线性系数的关系式,得到两方向的平均应力值σ1P和σ2P,代入莫尔圆应力理论,得到检测点P的两个主应力σ1P和σ2P。以此类推,对复合材料板3试样待测区域实现平面应力检测;
提到的莫尔圆应力理论具体为:
结合图1具体说明莫尔圆应力理论;若想绘制莫尔应力圆,需要确定应力圆的半径以及圆心点的位置。选择两个相互垂直的平面,通过这两个平面上的应力(σxxy)、(σyyx)确定的连线作为应力圆的一条直径。则这两个应力点距离的二分之一为应力圆的半径,两应力点的中心位置为应力圆的圆心,应力圆的公式如下,
Figure BDA0003385686760000061
式中,σα、τα为任意平面上的正应力和剪应力;σx、σy为任意角上的正应力,τxy为任意角上的剪应力。
以主应力(σ1,0)、(σ2,0)为起始,以波速传播方向与最大主应力夹角θ的2倍进行逆时针方向旋转。此时与莫尔应力圆的两个交点得到该方向上的两个主应力分别为,
Figure BDA0003385686760000062
Figure BDA0003385686760000063
当选取两个不同波速传播方向θ1和θ2时,两方向上的应力值σ1*、σ2*与两个主应力值的关系如下,
σ1*=σ1cos2θ12sin2θ1
σ2*=σ1cos2θ22sin2θ2
求解上式,可根据经过检测点两个不同传播方向的应力测量值σ1*、σ2*,获得检测点X、Y方向的两个主应力值σ1、σ2
Figure BDA0003385686760000071
Figure BDA0003385686760000072
实施方式三、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式二提供的莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法的进一步限定,所述的关系式的获取方式为:包括:
标准采集步骤,采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立步骤,通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
实施方式四、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式三提供的莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法的进一步限定,所述的标准采集步骤包括:
采用拉伸、压缩试验,对所述的复合材料板标准件施加一定步长的力的施加步骤;
采集所述的复合材料板标准件在被施加不同步长的力时的应力的标准应力采集步骤。
实施方式五、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式三提供的莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法的进一步限定,所述的对应关系建立步骤建立所述的应力与相对非线性系数的关系式的方法为:
通过最小二乘性拟合法处理所述的标准采集步骤采集的相对非线性系数。
实施方式六、结合图1说明本实施方式,本实施方式提供了基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置,所述的装置包括:
超声回波采集模块,用于使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波;
方向采集模块,用于通过所述的超声回波获取相对非线性系数;
应力获取模块,用于对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力。
实施方式七、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式六提供的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置的进一步限定,所述的应力获取模块还包括:
带入子模块,用于将所述的相对非线性系数带入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值;
结果获取子模块,用于将所述的两个方向的应力值带入摩尔圆应力公式中,得到主应力的子模块。
实施方式八、结合图1说明本实施方式,本实施方式是对实施方式七提供的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置的进一步限定,所述的带入子模块还包括:
标准采集二级子模块,用于采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立二级子模块,用于通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
实施方式九、结合图1-3说明本实施方式,本实施方式提供了基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法,所述的方法包括:
在所述的待测复合材料板上,沿x、y两个方向分别以固定步长进行扫描,针对每个扫描点,采用实施方式一至实施方式五任意一项实施方式提供的方法检测该点的主应力;
所有扫描点的主应力的集合即为待测复合材料的平面应力。
其中,所述的固定步长是根据实际检测的工件的尺寸采用现有技术确定;所述的x、y两个方向为材料板上的x轴和y轴。
其中,分别采集步骤采集相对非线性系数的方式为:采用空气耦合的方式,具体采用如背景技术中提到的一种用于纤维增强复合材料的空气耦合Lamb波非线性超声应力检测方法、系统及装置,申请号202111255410.7,中提到的空气耦合非线性超声平面应力检测过程;
提到的Lamb波非线性超声技术原理具体为:
在各向同性弹性材料中,一维非线性波动方程可以表示为
Figure BDA0003385686760000081
式中,u(x,t)为质点位移,
Figure BDA0003385686760000082
表示偏微分,x为超声波的传播距离,c为超声波的波速,β为超声非线性系数。
利用摄动理论,设定波动方程解的形式为
u(x,t)=u0(x,t)+βu1(x,t),
式中,u0(x,t)表示线性位移,u1(x,t)表示由材料非线性引起的位移;
如果非线性位移和波的传播距离成正比,则
u1(x,t)=xf(t-x/c),
式中,f(t-x/c)是一个待确定的未知函数。
设激励信号形式为
uo(x,t)=Acos[f(t-x/c)],
由微扰近似法可得
Figure BDA0003385686760000091
Figure BDA0003385686760000092
其中,k表示波数;
故公式
u(x,t)=u0(x,t)+βu1(x,t)
可更改为
Figure BDA0003385686760000093
利用二次谐波的幅值A(2ω)和基波幅值A(ω)确定相对非线性系数
Figure BDA0003385686760000094
根据Lamb频散曲线与Snell定律确定空耦换能器的中心频率为f、倾角为θ。在复合材料板的一侧,确定倾角要求放置空耦换能器,并设置激励与接收空耦换能器之间的距离为L。为了保证声束具有足够能量,确定激励信号周期为N,并采用非线性超声测试系统产生激励信号,经过50欧姆负载进行阻抗匹配,并经过低通滤波器后,施加在激励空耦换能器1上,在接收位置用接收空耦换能器2接收回波。对接收回波进行傅里叶变化、频域分析提取基频幅值与二次谐波幅值,获得相对非线性系数。利用拉伸、压缩实验对复合材料板3标准件以一定步长进行拉、压应力施加(规定拉应力为负、压应力为正),分别得到不同应力下的相对非线性系数大小,同一应力下重复10次实验,得到10个相对非线性系数,取平均值作为该应力下的相对非线性系数。获得N组数据(β′ii),i=1,2,3…N,通过最小二乘线性拟合得到应力与相对非线性系数的关系式,
σ=kβ'+b,
式中,k和b分别是通过最小二乘线性拟合得到直线的斜率与截距。
对复合材料板3试样待测区域进行x、y方向分别以Δx、Δy为步距进行步进扫描,对每一个应力检测点P,选取两个传播方向θ1P和θ2P,固定激励与接收空耦换能器之间的距离为L,使激励与接收空耦换能器的距离中心点与检测点P重合,进行上述空气耦合非线性超声应力检测过程,获得相对非线性系数β′1P和β′2P,代入应力与相对非线性系数的关系式
σ=kβ'+b,
得到两方向的平均应力值σ1P和σ2P,代入式
Figure BDA0003385686760000101
Figure BDA0003385686760000102
得到检测点P的两个主应力σ1P和σ2P。以此类推,对复合材料板3试样待测区域实现平面应力检测。
结合图2和图3具体说明空气耦合非线性超声平面应力检测实施过程。Lamb波具有对称模态和反对称模态以及频散特性,在相同的激励频率下可能激励出多阶对称模态(S0,S1,…,Si)与反对称模态(A0,A1,…,Ai)。为了让空耦换能器在待测件中激励出较为纯净的模态,根据Lamb波的频散曲线结合待检测件的厚度确定激励频率f。当频厚积(频率×待测件厚度)确定之后,反对称模态A0的群速度也可知,继而根据Snell定律的第一临界折射角结合空气中的传播速度确定激励与接收空耦换能器的倾角θ。在复合材料板3试样的一侧,按照之前确定好的倾角放置空耦换能器,设置激励与接收空耦换能器之间的距离为L。为了保证声束具有足够能量,确定激励信号周期为N,并根据上述确定的空耦换能器中心频率f,采用非线性超声测试系统产生激励信号,经过50欧姆负载进行阻抗匹配,并经过低通滤波器后,施加在激励空耦换能器1上,在接收位置用接收空耦换能器2接收回波,并通过前置放大器由非线性超声测试系统接收。对接收回波进行傅里叶变化、频域分析提取基频幅值与二次谐波幅值,代入公式
Figure BDA0003385686760000111
其中,β'表示相对非线性系数,ω表示角频率,A表示幅值。
获得相对非线性系数。
实施方式十、结合图1-3说明本实施方式,本实施方式提供了一种计算机可读存储介质,所述的计算机可读存储介质用于储存计算机程序,所述计算机程序被运行时,执行实施方式一提供的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法。

Claims (10)

1.基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,其特征在于,所述的方法包括:
使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波的超声回波采集步骤;
通过所述的超声回波获取相对非线性系数的方向采集步骤;
对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力的应力获取步骤。
2.根据权利要求1所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,其特征在于,所述的应力获取步骤具体为:
将所述的相对非线性系数代入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值,再将所述的两个方向的应力值代入莫尔圆应力公式中,得到主应力。
3.根据权利要求2所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,其特征在于,所述的关系式的获取方式为:包括:
标准采集步骤,采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立步骤,通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
4.根据权利要求3所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,其特征在于,所述的标准采集步骤包括:
采用拉伸、压缩试验,对所述的复合材料板标准件施加一定步长的力的施加步骤;
采集所述的复合材料板标准件在被施加不同步长的力时的应力的标准应力采集步骤。
5.根据权利要求3所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法,其特征在于,所述的对应关系建立步骤建立所述的应力与相对非线性系数的关系式的方法为:
通过最小二乘性拟合法处理所述的标准采集步骤采集的相对非线性系数。
6.基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置,其特征在于,所述的装置包括:
超声回波采集模块,用于使用超声换能器检测待检测材料上同一点上两个互不重合的方向上的超声回波;
方向采集模块,用于通过所述的超声回波获取相对非线性系数;
应力获取模块,用于对所述的相对非线性系数通过莫尔圆应力原理进行处理,得到主应力。
7.根据权利要求6所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置,其特征在于,所述的应力获取模块还包括:
带入子模块,用于将所述的相对非线性系数带入应力与相对非线性系数的关系式,得到所述的两个方向的应力值;
结果获取子模块,用于将所述的两个方向的应力值带入摩尔圆应力公式中,得到主应力的子模块。
8.根据权利要求7所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测装置,其特征在于,所述的带入子模块还包括:
标准采集二级子模块,用于采集复合材料板标准件不同应力下的相对非线性系数;
对应关系建立二级子模块,用于通过所述的标准采集步骤的采集结果建立应力与相对非线性系数的关系式:
σ=kβ'+b,
其中,k表示斜率,b表示截距,σ表示应力,β'表示相对非线性系数。
9.基于莫尔圆应力原理的复合材料平面应力检测方法,其特征在于,所述的方法包括:
在所述的待测复合材料板上,沿x、y两个方向分别以固定步长进行扫描,针对每个扫描点,采用权利要求1至5任意一项权利要求所述的方法检测该点的主应力;
所有扫描点的主应力的集合即为待测复合材料的平面应力。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述的计算机可读存储介质用于储存计算机程序,所述计算机程序被运行时,执行权利要求1所述的基于莫尔圆应力原理的非线性超声应力检测方法。
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