CN116429669A - 一种板件的腐蚀检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械结构健康监测领域，具体为一种板件的腐蚀检测方法，包括如下步骤：将待测板件的参数代入频率方程计算多模态导波的相速度和群速度频散曲线；根据各模态导波群速度频散曲线的斜率可以确定其腐蚀灵敏度，选择两个工作模态并确定各自的工作频率；对板件施加宽带激励以产生多模态导波，并在板件待检测区域边缘处检测导波，获得选定的两个工作模态在各自工作频率下的飞行时间；计算两个工作模态在各自工作频率下的飞行时间之比；将待检测区域划分网格，根据对应网格与各个传播路径的位置关系以及各个传播路径的腐蚀指数得到该网格的缺陷分布概率。本发明解决了因腐蚀导致的安全事故和损失，实现了对于板件腐蚀的检测，提高了设备安全性。

Description

一种板件的腐蚀检测方法

技术领域

本发明涉及一种板件的腐蚀检测方法，属于机械健康监测领域。

背景技术

腐蚀是设备与构件的重要破坏形式之一，它与断裂、磨损一起构成了材料在使用过程中的三大重要破坏形式，常导致设备早期失效或意外事故，造成巨大损失。腐蚀永远都是“正在进行时”，在热力学上，除了极少数贵金属(Au、Pt等)外，一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。腐蚀破裂造成“跑、冒、滴、漏”，不仅浪费资源、能源和污染环境，还会造成火灾爆炸事故。材料在腐蚀介质作用下，会导致壁厚减薄、开裂及材料组织结构改变使材料力学性能降低，造成设备因承载能力不足而发生断裂，从而引发安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种板件的腐蚀检测方法，用以解决板件的腐蚀检测问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种板件的腐蚀检测方法，包括如下步骤：

1)将待测板件的密度、杨氏模量、泊松比和厚度参数代入频率方程计算多模态导波的相速度和群速度频散曲线；

2)根据各模态导波群速度频散曲线的斜率可以确定其对腐蚀损伤的灵敏度，选择两个工作模态并确定其各自的工作频率；

3)对板件施加宽带激励以产生多模态导波，并在板件待检测区域边缘处检测导波，获得选定的两个工作模态在其各自工作频率下的飞行时间；

4)计算两个工作模态在其各自工作频率下的飞行时间之比，该比值即为对应传播路径在待检测区域的腐蚀指数；

5)将待检测区域划分网格，根据对应网格与各个传播路径的位置关系以及各个传播路径的腐蚀指数得到该网格的缺陷分布概率。

有益效果为：本发明提出了一种板件的腐蚀检测方法。通过对板件施加宽带激励，可以产生多模态导波。由于腐蚀会减少板件厚度，而板件的厚度会改变导波在板件中的传输速度，并且厚度的改变对于不同模态的导波传输速度的影响是不同的，因此本发明可以通过不同模态的速度变化比来预估腐蚀部位。通过在板件待检测区域边缘处检测导波，可以获得导波飞行时间。由于导波的飞行距离是一定的，因此通过计算不同模态导波的飞行时间之比，可以确定不同模态导波的速度变化之比，从而得到传播路径上对应待检测区域的腐蚀指数。进一步，将检测区域划分网格，通过各个网格相对传播路径的位置关系与各个网格的腐蚀指数来共同计算该网格的缺陷概率，实现了对腐蚀部位的预测。

进一步地，步骤1)中，导波的相速度频散曲线由Rayleigh-Lamb频率方程计算，对称模态满足

反对称模态满足：

其中，参数p的计算公式为

参数q的计算公式为/>

ω为角频率/rad，c_L为纵波波速，k为波数，c_T为横波波速，d为定板厚度。

有益效果为：通过上述公式完成对称模态和反对称模态的计算。

进一步地，步骤3)中，导波飞行时间为导波到达时间与发射时间的差值；所述导波到达时间为包络曲线的峰值，其中包络曲线是对选择的导波模态的窄带响应通过希尔伯特变换得到的；所述导波模态包括对称模态和反对称模态。

有益效果为：通过对导波模态的窄带响应进行希尔伯特变换，可以得到包络曲线，将包络曲线的峰值当做对应的到达时间，可以获取导波的到达时间，从而便于对导波飞行时间的计算，从而进一步的完成对于群速度的计算。

进一步地，根据腐蚀的敏感性选择导波模态，导波模态对腐蚀的敏感性通过板件厚度变化引起的导波速度变化量的大小来确定，选择对腐蚀的敏感性高且在结构厚度变薄的条件下群速度变化趋势相反的两种导波模态作为工作模态。

有益效果为：在进行导波模态的选择时，选择对于板件厚度变化敏感度高且在结构厚度变薄的条件下群速度变化趋势相反的两种导波模态，，也就意味着腐蚀对所选的两种模态的导波速度的影响差异更加明显，它们飞行时间的比值偏差更大，使检测结果更加准确且精度更高。因此在进行导波模态的选择时，需要对对称模态和反对称模态进行多次的数据测试，从而选择更加合适的导波模态。

进一步地，在选择导波模态时，通过监测波包从激励位置传播到接收位置所需的飞行时间变化量来确定导波速度变化量。

有益效果为：在选择模态时，导波的速度变化量难以计算，因此通过计算导波的飞行时间的变化量来反映导波速度的变化量。

进一步地，所述飞行时间变化量的计算公式为：

有益效果为：获取了飞行时间的变化量，根据上述公式能够更加准确的计算速度变化量，从而能够选择所选的导波模态。

进一步地，所述对称模态的响应为：

u^s(t)＝∫E(ω)H^S(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)+H_b(ω)]e^iωtdω

其中，E(ω)是对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数，H^S(ω)为对称模态；

所述反对称模态的响应为：

u^a(t)＝∫E(ω)H^A(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)-H_b(ω)]e^iωtdω

其中，E(ω)是反对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数，H^A(ω)为反对称模态。

有益效果为：通过上述公式完成对称模态和反对称模态响应的计算。

进一步地，腐蚀指数CI_n的计算方法为：

其中，t_tof1为第一工作模态的导波的飞行时间，t_tof2为第二工作模态的导波的飞行时间，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，

为第一工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第一工作模态在未被腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在未被腐蚀部位的群速度。

有益效果为：通过获取不同模态的飞行时间、穿过腐蚀区域的群速度和穿过未被腐蚀区域的群速度，完成腐蚀指数CI_n的计算。

进一步地，相对传感路径的计算方法为：

其中，(x_n1,y_n1)为激励位置坐标，(x_n2,y_n2)为检测位置坐标。

有益效果为：通过检测路径起点和终点与当前网格之间的位置关系来反映对应检测路径与网格的位置关系，位置关系反映准确且容易计算。

进一步地，网格缺陷发生的概率为：

其中，β是控制椭圆分布区域大小的尺度参数。

有益效果为：根据不同网格与各个检测路径之间的位置关系，和各个检测路径的腐蚀指数，计算各个网格发生腐蚀的概率。距离对应网格近的检测路径，且其腐蚀指数高，则对应网格内发生腐蚀的概率高，本发明的方法实现了板件的腐蚀检测，准确度高且易于实施。

附图说明

图1是传感器陈列布置示意图；

图2是铝板群速度频散曲线图；

图3是腐蚀板厚从3.9mm减到3.85mm后速度变化量与频率关系曲线图；

图4是穿过腐蚀的某条传感路径导波各模态飞行时间的变化量曲线图；

图5(a)是S0模态400kHz与A1模态460kHz下重构示意图；

图5(b)是S0模态400kHz与A1模态480kHz下重构示意图；

图5(c)是S0模态400kHz与A1模态500kHz下重构示意图；

图5(d)是S0模态400kHz与A1模态520kHz下重构示意图；

图5(e)是S0模态360kHz与A1模态500kHz下重构示意图；

图5(f)是S0模态380kHz与A1模态500kHz下重构示意图；

图5(g)是S0模态400kHz与A1模态500kHz下重构示意图；

图5(h)是S0模态420kHz与A1模态500kHz下重构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：

Lamb波是超声导波的一种，具有检测效率高、衰减弱、对结构中损伤敏感等特点，被视为最有潜力的板壳类结构损伤检测方法。本发明在实施过程中采用传感器阵列来获取Lamb波在结构中的传播信号，通过提取对故障敏感的特征参数，实现腐蚀损伤的检测与评估。

为了达到对腐蚀损伤的准确检测，本实施例提供了一种板件的腐蚀检测方法，包括以下步骤：

1)传感器安装。

规划检测区域，建立坐标系，划分网格作为检测像素点坐标，在待检测部件上布置传感器阵列，并记录传感器位置坐标。

2)模态控制。

根据质点的位移方向和运动，导波可分为对称模态(S模态)和反对称模态(A模态)。特别地，对称模态以质点的面内位移为主，从而导致板沿厚度方向的膨胀与收缩。与此相反，反对称模态以质点的离面位移为主，从而导致板发生厚度不变的弯曲。通过将两个相同的超声接收探头放置于铝板同一位置的上下两侧，对上下探头记录的信号进行算术运算以实现模态控制。对这些信号相加可以增强对称模态，削弱反对称模态。相反地，对这些信号相减可以增强反对称模态，抑制对称模态。

3)选择操作点。

腐蚀检测的准确性，依赖于导波传播通过减薄区域时的速度变化。因此，选择的模态必须具有显著的频散。另一方面，导波到达时间的测量必须足够精确。然而，波包的能量由于频散在时域上扩散，导致波形发生改变，飞行时间估计不准确。因此，通常选择窄带加窗toneburst，而非短尖峰脉冲，作为输入信号。对于窄带检测，使用导波的模态和频率决定了腐蚀检测的准确性。

导波在具有大频厚积的板中传播(包括许多宽频带的模态)，会携带丰富的结构特性信息以便于缺陷检测。从中可以提取多个窄带导波响应，它们的频带都包含在宽带激励频带范围内，这可能是一种有效优化导波检测的方法。本发明从腐蚀灵敏度考虑确定合适的操作点。

导波模态对腐蚀灵敏度定义为给定板板厚变化引起的速度变化量(增加或减少)特别地，板厚从d低到d′，速度变化量可按下式计算：

velocity variation＝|c_g(fd)-c_g(fd')| (1)

因此，灵敏度与所选操作点的频散程度直接相关。群速度频散曲线斜率越陡，该模态对缺陷的灵敏度越高。

实际应用中，通过监测波包从激励传播到接收所需飞行时间的改变，确定速度变化量。如果传感路径穿过腐蚀区域的长度为l，飞行时间的变化量按下式计算：

其中，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，c_g(fd′)为腐蚀部位的群速度，c_g(fd)为未被腐蚀部位的群速度。

飞行时间比值的计算公式为：

其中，t_tof1为第一工作模态的导波的飞行时间，t_tof2为第二工作模态的导波的飞行时间，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，

为第一工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第一工作模态在未被腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在未被腐蚀部位的群速度。

通过考虑腐蚀敏感性，可以确定所选取的导波模态和频率。

4)计算结果。

可选的操作点(导波模态和频率)确定后，就可以用窄带加窗toneburst激励检测腐蚀。对称模态的响应根据式(3)进行计算：

u^s(t)＝∫E(ω)H^S(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)+H_b(ω)]e^iωtdω (3)

其中，E(ω)是对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数。

反对称模态的响应则通过式(4)计算：

u^a(t)＝∫E(ω)H^A(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)-H_b(ω)]e^iωtdω (4)

上式E(ω)是反对称模态的响应e(t)的傅立叶变换。

导波的相速度频散曲线由Rayleigh-Lamb频率方程计算，其中，对称模态满足

反对称模态满足：

其中，p和q分别由下式给出

式中：ω为角频率/rad，c_L为纵波波速，k为波数，c_L为横波波速。Rayleigh-Lamb方程清楚地表达了导波的相速度c_p与频率-板厚乘积fd间的关系，也决定了导波是多模态、频散的。随后，群速度频散曲线可以通过以下公式获得：

随后，用希尔伯特变换获取窄带响应的包络曲线。包络曲线的峰值认为是所选模态的到达时间。飞行时间T_tof由式(5)计算得到：

T_tof＝T_toa-T_ac (5)

其中飞行时间T_tof是到达时间T_toa与发射时间T_ac与的差值。

根据，每条传感路径的长度L和飞行时间t_tof，由式(6)可以估计相应的群速度c_g：

c_g＝L/t_tof (6)

根据式(7)可以得到腐蚀指数CI_n：

其中，t_tof1为第一工作模态的导波的飞行时间，t_tof2为第二工作模态的导波的飞行时间，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，

为第一工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第一工作模态在未被腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在未被腐蚀部位的群速度。

给定相同的环境和测量条件，群速度的变化由腐蚀造成的厚度损失引起。因此，腐蚀指数可用于腐蚀检测。

为确定腐蚀位置，监测区域划分为均匀分布的网格。在此基础上，每个网格缺陷发生的概率(x,y)可由群速度方差的大小和相对传感路径的位置估计得到，如下式(8)所示：

其中，

P_n(x,y)是从第n条传感路径估计得到的缺陷分布概率。(x_n1,y_n1)和(x_n2,y_n2)分别是传感路径的激励、接收的坐标。β是控制椭圆分布区域大小的尺度参数。若β太小，算法过于敏感，会引入错误的结果。若β太大，算法过于保守以至分辨率不高。β取值通常为1.05左右。将所有传感路径的腐蚀指数代入公式(8)，可以得到重构图像。

本发明利用大频厚积范围内的导波高阶模态对金属板中腐蚀损伤进行检测。高阶模态和宽频带确保了大量备选信息的获取，满足了腐蚀敏感度和模态纯净度的要求。为进一步增强Lamb波模态的纯净度，两个完全相同的传感器被对称地粘贴在板的两侧作为接收传感器，并通过对捕获的信号直接作加法或减法实现模态控制。此外，还建立了腐蚀敏感度原则，将腐蚀灵敏度定义为给定板板厚变化引起的群速度变化量，这为有效确定Lamb波检测点提供策略。最后通过概率诊断算法进行成像。本发明中用于表征腐蚀的两个模态信号来自于同一次测试，可以无视工作环境和载荷条件的变化，可适用于航空、航天、能源、舰船等领域中的大型板壳类结构在线损伤监测。

通过如下实施例，对本发明的方法进行说明。

实施例样件为一设计尺寸为1000mm×1000mm×3.9mm的2024-T3铝板。利用InnolasSpitlight600-10YAG激光器产生(脉冲能量190mJ，脉冲宽度6-7ns，波长1064nm，未聚焦光束直径6mm，重复率10Hz)大频厚积范围内的导波，然后由两个OlympusC133-RM超声探头(中心频率2.25MHz，带宽[0，4.5]MHz，直径6mm)分别作为接收传感器。AgilentDSOX-3014A示波器用于记录探头的响应信号(采样频率10MHz，数据长度10000个点)。滑动底座导轨上的反射镜改变激励位置，而在板两侧同时手动移动探头可改变接收位置。在直径为35mm的表面圆形区域中用砂纸打磨掉0.05mm的铝，以模拟腐蚀损伤。

一种基于大频厚积激励的导波腐蚀检测方法，包括以下步骤：

1)传感器安装。

如图1所示，规划检测区域，建立坐标系，划分网格作为检测像素点坐标，在待检测部件上布置传感器阵列，并记录传感器位置坐标，其中腐蚀区域以深灰色实心圆表示。由水平x轴和垂直y轴组成的坐标系用于描述监测区域，其中坐标原点在铝板中心。腐蚀区域中心的坐标为(100.7，100.1)mm。

2)模态选择。

给出不同模态的导波在3.9mm和3.4mm厚度的2024-T3铝板的传播群速度频散曲线，对比各个模态在两板间的速度差，选出对厚度变化敏感的模态A1和对厚度变化平缓的模态S0。

3)选择操作点。

腐蚀检测的准确性依赖于导波传播通过减薄区域时的速度变化。因此，选择的模态必须具有显著的频散。另一方面，导波到达时间的测量必须足够精确。然而，波包的能量由于频散而会在时域上扩散，导致波形发生改变，使得飞行时间估计不准确。因此，通常选择窄带加窗toneburst，而非短尖峰脉冲，作为输入信号。对于窄带检测，所使用导波的模态和频率决定了腐蚀检测的准确性。

导波在具有大频厚积的板中传播(包括许多宽频带的模态)，会携带丰富的结构特性信息以备缺陷检测。从中可以提取多个窄带导波响应，它们的频带都包含在宽带激励频带范围内。这可能是一种有效优化导波检测的方法。本发明考虑从腐蚀灵敏度确定合适的操作点。

导波模态对腐蚀的灵敏度定义为给定板板厚变化引起的速度变化量(增加或减少)。特别地，板厚从d低到d′，速度变化量可按下式计算：

velocity variation＝|c_g(fd)-c_g(fd')| (1)

因此，灵敏度与所选操作点的频散程度直接相关。群速度频散曲线斜率越陡，该模态对缺陷的灵敏度越高。图2是导波在2024-T3铝板中传播的群速度频散曲线。当板厚从3.9mm降低到3.4mm，各个模态的速度变化量在图3中给出。可以看到，S0模态、A0模态在低频范围(≤0.3MHz)因腐蚀导致的速度变化量不明显。相比之下，高阶导波模态在截止频率附近速度急剧变化。

因此，在进行导波模态的选择时，对称模态和反对称模态所对应的速度变化量都要进行计算，通过比较两种模态对于腐蚀敏感度的强弱，选择腐蚀灵敏度高的模态进行腐蚀部位的检测。这样获得的数据更加精准，腐蚀的检测也更加准确。

实际应用中，通过监测波包从激励传播到接收所需飞行时间的改变，确定速度变化量。如果传感路径穿过腐蚀区域的长度为l，飞行时间的变化量按下式计算：

假定l取腐蚀区域的直径35mm，根据公式(2)计算得到每个模态的时间飞行变化量，绘制在图4中。为了精确采集信号，飞行时间变化量Δt_tof必须大于采样间隔。实施例中采样频率10MHz，采样间隔0.1μs。在这种情况下，S0模态的可选操作频率范围[0.16，0.51]MHz，A1模态的可选操作频率范围[0.45，0.55]MHz，[0.84，1.17]MHz，[1.28，1.5]MHz，S1模态的可选操作频率范围[0.8，0.93]MHz，[1.19，1.5]MHz，S2模态的可选操作频率范围[0.83，1.09]MHz。

通过考虑腐蚀敏感性，操作点确定为：[0.46，0.52]MHz的A1模态，结合[0.36，0.42]MHz的S0模态。

4)计算结果。

可选的操作点(导波模态和频率)确定后，就可以用窄带加窗toneburst激励检测腐蚀。对称模态的响应根据式(3)进行计算：

u^s(t)＝∫E(ω)H^S(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)+H_b(ω)]e^iωtdω (3)

其中，E(ω)是对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数。

反对称模态的响应则通过式(4)计算：

u^a(t)＝∫E(ω)H^A(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)-H_b(ω)]e^iωtdω (4)

上式E(ω)是反对称模态的响应e(t)的傅立叶变换。

随后，用希尔伯特变换获取窄带响应的包络曲线。包络曲线的峰值认为是所选模态的到达时间。飞行时间t_tof由式(5)计算得到：

T_tof＝T_toa-T_ac (5)

其中飞行时间T_tof是到达时间T_toa与发射时间T_ac与的差值。

根据每条传感路径的长度L和飞行时间t_tof，由式(6)可以估计相应的群速度c_g：

c_g＝L/t_tof (6)

对于缺陷射线，S0模在非频散频率点(f₁＝0.2MHz)和在高频散频率点(f₂＝0.57MHz)到达时间之比可表示为：

对于不存在缺陷的射线，l等于零，然后比值等于：

对于缺陷射线，A1模态在0.47MHz时的到达时间(f₁)与S0模态在0.57MHz时的到达时间(f₂)之比可表示为：

对于不存在缺陷的射线，l等于零，比值ratio_A1S0等于：

根据式(7)可以得到腐蚀指数CI_n：

它测量的是传感路径的两个不同工作模态在遇到腐蚀损伤后速度变化的差异。给定相同的环境和测量条件，群速度的变化由腐蚀造成的厚度损失引起。因此，腐蚀指数可用于腐蚀检测。

为确定腐蚀位置，将监测区域划分为均匀分布的网格。在此基础上，每个网格缺陷发生的概率(x，y)可由群速度方差的大小和相对传感路径的位置估计得到，如下式(8)所示：

其中，

P_n(x，y)是从第n条传感路径估计得到的缺陷分布概率。(x_n1,y_n1)和(x_n2,y_n2)分别是传感路径的激励、接收点的坐标。β是控制椭圆分布区域大小的尺度参数。若β太小，算法过于敏感，会引入错误的结果。若β太大，算法过于保守以至分辨率不高。β取值通常为1.05左右。将所有传感路径的腐蚀指数代入公式(8)，可以得到重构图像。

图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)给出了模态S0在400KHz下，A1模态频率分别为460KHz、480KHz、500KHz、520KHz下的损伤识别结果。图5(e)、图5(f)、图5(g)、图5(h)给出了模态A1在500KHz下，S0模态频率分别为360KHz、380KHz、400KHz、420KHz下的损伤识别结果。每幅图像均归一化，可以看到，腐蚀得以正确识别，且识别损伤位置与实际腐蚀位置匹配得很好。这意味着高阶导波模态的传播特性的利用可以为损伤检测提供更多可能。

Claims (10)

1.一种板件的腐蚀检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将待测板件的参数代入频率方程计算多模态导波的相速度和群速度频散曲线，所述待测板件的参数包括：密度、杨氏模量、泊松比和厚度；

2)根据各模态导波群速度频散曲线的斜率确定其对腐蚀损伤的灵敏度，选择两个工作模态并确定各自的工作频率；

3)对板件施加宽带激励以产生多模态导波，并在板件待检测区域边缘处检测导波，获得选定的两个工作模态在各自工作频率下的飞行时间；

4)计算两个工作模态在各自工作频率下的飞行时间之比，该比值即为对应在待检测区域的腐蚀指数；

5)将待检测区域划分网格，根据对应网格与各个传播路径的位置关系以及各个传播路径的腐蚀指数得到该网格的缺陷分布概率。

2.根据权利要求1所述板件的腐蚀检测方法，其特征在于，步骤1)中，导波的相速度频散曲线由频率方程计算，对称模态满足：

反对称模态满足：

其中，参数p的计算公式为：

参数q的计算公式为：/>

ω为角频率/rad，c_L为纵波波速，k为波数，c_T为横波波速，d为定板厚度。

3.根据权利要求1所述板件的腐蚀检测方法，其特征在于，步骤3)中，导波飞行时间为导波到达时间与发射时间的差值；所述导波到达时间为包络曲线的峰值，其中包络曲线是对选择的导波模态的窄带响应通过希尔伯特变换得到的；所述导波模态包括对称模态和反对称模态。

4.根据权利要求2所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，根据对腐蚀的敏感性选择导波模态，导波模态对腐蚀的敏感性通过板件厚度变化引起的导波速度变化量的大小来确定，选择对腐蚀的敏感性高且在结构厚度变薄的条件下群速度变化趋势相反的两种导波模态作为工作模态。

5.根据权利要求3所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，在选择导波模态时，通过监测波包从激励位置传播到接收位置所需的飞行时间变化量来确定导波速度变化量。

6.根据权利要求5所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，所述飞行时间变化量的计算公式为：

其中，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，c_g(fd′)为腐蚀部位的群速度，c_g(fd)为未被腐蚀部位的群速度。

7.根据权利要求2所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，所述对称模态的响应u^s(t)为：

u^s(t)＝∫E(ω)H^S(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)+H_b(ω)]e^iωtdω

其中，E(ω)是对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数，H^S(ω)表示对称模态；

所述反对称模态的响应u^s(t)为：

u^a(t)＝∫E(ω)H^A(ω)e^iωtdω＝∫E(ω)[H_u(ω)-H_b(ω)]e^iωtdω

其中，E(ω)是反对称模态的响应e(t)的傅立叶变换，H_u(ω)和H_b(ω)分别是根据上下换能器的接收信号估计得到的系统传递函数，H^A(ω)表示反对称模态。

8.根据权利要求1所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，步骤4)中，所述腐蚀指数CI_n的计算方法为：

其中，t_tof1为第一工作模态的导波的飞行时间，t_tof2为第二工作模态的导波的飞行时间，L为激励位置到接收位置的长度，l为导波穿过腐蚀区域的的长度，

为第一工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第一工作模态在未被腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在腐蚀部位的群速度，/>

为第二工作模态在未被腐蚀部位的群速度。

9.根据权利要求1所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤5)中，相对传播路径的计算方法为：

其中，(x_n1,y_n1)为激励位置坐标，(x_n2,y_n2)为检测位置坐标。

10.根据权利要求9所述的板件的腐蚀检测方法，其特征在于，网格的缺陷分布概率的计算方法为：

其中，β是控制椭圆分布区域大小的尺度参数。

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