一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，本发明专利技术首先利用多频涡流检测装置对碳纤维增强复合材料试件的上下表面进行扫描，获得其阻抗信息，并在复平面上显示出平面阻抗信号轨迹图像，采集图像的对称性、幅值及角度作为特征值，并利用支持向量机SVM分类器对特征值进行训练建立训练分类器，然后将待识别图像的特征值输入到训练后的分类中，对阻抗变化图像进行判断，从而对碳纤维增强复合材料的缺陷进行诊断，本发明专利技术解决了碳纤维增强复合材料出现缺陷而造成的经济损失的问题，本发明专利技术方法基于现有多频率电磁传感器，不需要设计涡流检测设备和系统，易于现场实现，采用SVM分类器能较准确地自动识别试件缺陷，提高了缺陷识别的效率。

A Diagnostic Method for Defects of Carbon Fiber Reinforced Composites

The invention discloses a diagnostic method for defects of carbon fiber reinforced composites. Firstly, the multi-frequency eddy current detection device is used to scan the upper and lower surfaces of carbon fiber reinforced composites, obtain the impedance information, display the planar impedance signal trajectory image on the complex plane, collect the symmetry, amplitude and angle of the image as eigenvalues, and use the support direction. The machine SVM classifier trains the eigenvalues and establishes the training classifier. Then the eigenvalues of the image to be recognized are input into the training classification, and the impedance change image is judged to diagnose the defect of carbon fiber reinforced composite material. The invention solves the problem of economic loss caused by the defect of carbon fiber reinforced composite material. The method of the invention is based on the present invention. The multi-frequency electromagnetic sensor does not need to design eddy current testing equipment and system. It is easy to realize on-site. The SVM classifier can accurately and automatically identify the defect of the sample and improve the efficiency of defect identification.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法
本专利技术涉及一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，属于无损检测

技术介绍
在工业生产、航空航天以及公共基础设施等诸多领域的提高技术水平或者改善产品质量的过程中，对于产品的结构材料的选择是一个非常重要的环节。为了满足这种需求，人们制造并使用了各种复合材料。其中，在碳纤维增强复合材料占了较大的比重。碳纤维增强复合材料不仅具有一般碳素材料的优点，如耐摩擦、耐高温、耐腐蚀、导电性好，而且还具有密度小、质量轻、拉伸强度高、各项异性、热膨胀稀疏小等特性。随着科技进步，碳纤维增强复合材料的制造技术日趋完善，其性能也逐步提高，应用领域逐步拓宽，广泛应用于航空航天、军事工业领域以及工业领域，其中汽车、土木建筑能源和电子领域为最优前景的应用领域。碳纤维增强复合材料通常会在制造过程中或者在使用过程中形成各种形式的缺陷。碳纤维增强复合材料中的缺陷类型有多种，在一块碳纤维增强复合材料板中，有时仅存在一种缺陷，有时会多种缺陷同时存在，其中分层、夹杂、脱粘与孔隙缺陷是最常见的缺陷。在多种应用领域中，特别是在航空航天、公共设施建设等，这些行业都需要周期性的对设备进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，其特征在于，首先利用多频涡流检测装置对碳纤维增强复合材料试件的上下表面进行扫描，获得其阻抗信息，并在复平面上显示出平面阻抗信号轨迹图像，采集图像的对称性、幅值及角度作为特征值，并利用支持向量机SVM分类器对特征值进行训练建立训练分类器，然后将待识别图像的特征值输入到训练后的分类器中，对阻抗变化图像进行判断，从而实现碳纤维增强复合材料的缺陷进行诊断。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，其特征在于，首先利用多频涡流检测装置对碳纤维增强复合材料试件的上下表面进行扫描，获得其阻抗信息，并在复平面上显示出平面阻抗信号轨迹图像，采集图像的对称性、幅值及角度作为特征值，并利用支持向量机SVM分类器对特征值进行训练建立训练分类器，然后将待识别图像的特征值输入到训练后的分类器中，对阻抗变化图像进行判断，从而实现碳纤维增强复合材料的缺陷进行诊断。2.根据权利要求1所述的碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，其特征在于：所述多频涡流检测装置包括多频率电磁传感器(1)、定制传感器(2)和2D机动扫描台(3)，定制传感器(2)的探头为差分探头，定制传感器(2)固定于2D机动扫描台(3)上，定制传感器(2)与多频率电磁传感器(1)相连。3.根据权利要求1所述的碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，其特征在于：所述采集图像的对称性、幅值及角度作为特征值的具体步骤如下：(1)测量平面阻抗信号轨迹图像的对称性：利用尺度不变特征变换算法计算平面阻抗变化轨迹的图像上下两部分的对称度；(2)测量平面阻抗信号轨迹图像的幅值：通过MATLAB计算得到平面阻抗信号轨迹图像对应复平面虚轴的最大值和最小值的差；(3)测量平面阻抗信号轨迹图像的角度：通过MATLAB计算得到平面阻抗信号轨迹图像最大幅值点与最小幅值点相连形成的直线与复平面实轴的夹角。4.根据权利要求1～3所述的碳纤维增强复合材料缺陷的诊断方法，其特征在于：具体步骤如下：Step1：将定制传感器(2)的差分探头置于距离待测碳纤维增强复合材料试件上表...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹丽媛，吴建德，叶波，王晓东，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53