【技术实现步骤摘要】
具有用多中心半径聚焦的圆角表面的结构的超声检查方法
本公开通常涉及用于超声检查的方法和设备,并且特别地,涉及用于具有圆角表面的复合结构的超声检查的方法和设备。
技术介绍
最大化商用飞机的性能并最小化商用飞机的重量的需求导致了复合材料的广泛使用,如纤维增强塑料材料。各种细长的复合结构可以具有需要检查的相对狭窄的内部腔体,以便确保该结构满足生产和/或性能规格。在许多情况下,那些内部腔体部分地由加固件界定,每个加固件包括腹板和凸缘,腹板和凸缘在具有一个或多个圆角的交叉点处相遇。更通常地,由纤维增强塑料材料制成的组件可以具有内圆角或外圆角。在机械工程中,圆角是部件设计的内角或外角的倒圆角。圆角几何结构当在内转角上时是凹函数线,并且当在外转角上时是凸函数线。在复合部件的制造中,圆角通常称为“半径”,因为它们通常具有圆弧形轮廓。为了避免可能由于使用诸如“一个半径的半径”等术语而引起的混淆,本公开采用将具有圆形轮廓的圆角称为“圆角表面”以及将圆角表面的径向尺寸称为“半径”的惯例。如本文所用,术语“圆弧”是圆的圆周的一部分。本文所指的圆弧是理论的(例如,模拟的)构造,该构造可以在圆角部分的参照系中被数学地定义。例如,圆弧可以被数学地限定,使得在圆角部分的参照系中被数学地限定的圆角部分的非平行的第一平表面和第二平表面理论上在圆弧的相对端处与圆弧相切。在细长的复合结构的情况下,使用软工具的制造产生其半径沿复合部件的长度变化的圆角表面。也有许多单独的复合部件,它们的圆角表面具有独特半径的圆角表面。无论是检查具有不同半径的多
【技术保护点】
1.一种用于检查圆角部分(10、22)的方法,所述圆角部分具有由圆角表面(26)连接的非平行的第一平坦表面和第二平坦表面(24、28),所述方法包括:/n(a)将探针主体(40)放置在相对于所述圆角部分的位置中,使得包括多重换能器元件(32)并且由所述探针主体支撑的阵列传感器(30、46)的扫描平面与所述圆角表面的纵轴相交并且垂直于所述圆角表面的纵轴;/n(b)对所述阵列传感器的所述换能器元件的相应孔进行脉动,以传输聚焦在第一焦点(FP1)处并在所述扫描平面中以相应转向角转向的第一多个波束(36),所述第一多个波束撞击在所述圆角表面的相应区域上;/n(c)在所述第一多个波束中的每个波束已经被发射之后,处理来自每个孔的所述换能器元件的换能器输出信号,以导出表征在撞击所述圆角表面上的所述第一多个波束中的每个波束之后从所述圆角部分返回的相应回波的强度的相应参数值;/n(d)对所述阵列传感器的所述换能器元件的相应孔进行脉动,以传输聚焦在第二焦点(FP2)处并在所述扫描平面中以相应转向角转向的第二多个波束(36),所述第二多个波束撞击在所述圆角表面的相应区域上;以及/n(e)在所述第二多个波束中 ...
【技术特征摘要】
20200220 US 16/796,2801.一种用于检查圆角部分(10、22)的方法,所述圆角部分具有由圆角表面(26)连接的非平行的第一平坦表面和第二平坦表面(24、28),所述方法包括:
(a)将探针主体(40)放置在相对于所述圆角部分的位置中,使得包括多重换能器元件(32)并且由所述探针主体支撑的阵列传感器(30、46)的扫描平面与所述圆角表面的纵轴相交并且垂直于所述圆角表面的纵轴;
(b)对所述阵列传感器的所述换能器元件的相应孔进行脉动,以传输聚焦在第一焦点(FP1)处并在所述扫描平面中以相应转向角转向的第一多个波束(36),所述第一多个波束撞击在所述圆角表面的相应区域上;
(c)在所述第一多个波束中的每个波束已经被发射之后,处理来自每个孔的所述换能器元件的换能器输出信号,以导出表征在撞击所述圆角表面上的所述第一多个波束中的每个波束之后从所述圆角部分返回的相应回波的强度的相应参数值;
(d)对所述阵列传感器的所述换能器元件的相应孔进行脉动,以传输聚焦在第二焦点(FP2)处并在所述扫描平面中以相应转向角转向的第二多个波束(36),所述第二多个波束撞击在所述圆角表面的相应区域上;以及
(e)在所述第二多个波束中的每个波束已经被发射之后,处理来自每个孔的所述换能器元件的换能器输出信号,以导出表征在撞击所述圆角表面上的所述第二多个波束中的每个波束之后从所述圆角部分返回的相应回波的强度的相应参数值,
其中所述第一焦点被并置在具有第一半径的第一圆弧的第一曲率中心处,所述第二焦点被并置在具有与所述第一半径不同的第二半径的第二圆弧的第二曲率中心处,并且所述第一圆弧和第二圆弧在所述圆角部分的参照系中被计算,使得所述圆角部分的所述第一平坦表面和第二平坦表面与所述第一圆弧和第二圆弧中的每个相切。
2.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
(e)对所述阵列传感器的所述换能器元件的相应孔进行脉动,以传输聚焦在第三焦点处并在所述扫描平面中以相应转向角转向的第三多个波束,所述第三多个波束撞击在所述圆角表面的相应区域上;以及
(f)在所述第三多个波束中的每个波束已经被发射之后,处理来自每个孔的所述换能器元件的换能器输出信号,以导出表征在撞击所述圆角表面上的所述第三多个波束中的每个波束之后从所述圆角部分返回的相应回波的强度的相应参数值,
其中所述第三焦点被并置在具有与所述第一半径和第二半径不同的第三半径的第三圆弧的第三曲率中心处,并且所述第三圆弧在所述圆角部分的所述参照系中被计算,使得所述圆角部分的所述第一平坦表面和第二平坦表面与所述第三圆弧相切。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述第一半径和第二半径相差第一增量半径,所述第一半径和第三半径相差第二增量半径,并且所述第一增量半径等于所述第二增量半径。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中所述参数是振幅。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
确定所述圆角表面的半径的变化范围,所述范围包括相差一个增量半径的所述第一半径和所述第二半径;
在所述圆角表面的所述半径是所述第一半径的情况下,将所述第一焦点定位在表示所述圆角表面的轮廓的第一圆弧的中心将位于的位置;以及
在所述圆角表面的所述半径是所述第二半径的情况下,将所述第二焦点定位在表示所述圆角表面的轮廓的第二圆弧的中心将位于的位置。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中换能器元件的所述阵列传感器是弯曲的或线性的。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中在将探针主体(40)放置在相对于所述圆角部分的位置中的步骤之前,所述方法进一步包括:
(a)生成与包括由圆角表面(26)连接的第一表面和第二表面(24、28)的所述圆角部分(10、22)接触的探针(30、40、...
【专利技术属性】
技术研发人员:B·A·菲泽,J·P·宾汉姆,
申请(专利权)人:波音公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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