机器人辅助激光超声检测系统及参量匹配方法

• 作者: 周正干 孙广开 曲道明
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光超声 无损检测 复合材料 航空制造
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 信息处理技术
• 页码范围: 1961-1969
• 页数: 9页
• 分类号: TH878+.2|TB553
• 字数: 6861字
• 语种: 中文

摘要

为解决飞行器复合材料构件的非接触、高精度无损检测问题,提出基于关节型机器人的激光超声检测系统及光声学参量匹配方法.采用有限元方法建立层状复合材料模型,计算分析材料层状各向异性导致激光超声的非对称分布、声束倾斜和畸变特征,结合实验分析得出利用激光超声表征分层的光声学参量匹配方法.在系统设计上,利用1 064 nm波长的Nd:YAG脉冲激光器激励超声波,利用基于光折变效应的双波混合干涉测量系统探测超声信号,激励和探测激光由光纤传导并投射至被检测工件表面,采用精密六轴关节型机器人作为C型扫描装置,建立系统的实验室原型,实现碳/环氧复合材料试样的C型扫描检测,得到试样中模拟缺陷的分布、形状和尺寸特征,验证了检测系统及参量匹配方法的有效性.研究结果表明,研制的机器人辅助激光超声检测系统可以实现碳/环氧复合材料内部直径1 mm以上分层的检测与成像,在飞行器复合材料构件的无损检测方面具有应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周正干	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	105	1846	23.0	39.0
2	孙广开	北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心	15	250	10.0	15.0
6	曲道明	北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心	4	24	2.0	4.0