380 / 2022-10-08 09:33:10

超声检测航空功能涂层表界面完整性多参数反演原理及其应用

涂层,表界面完整性,超声检测,参数反演

热障涂层、吸波涂层等航空功能涂层缺陷、几何、结构、性能等表界面完整性参数的精准控制，对于兼顾、平衡其综合性能至关重要。本文提出航空功能涂层表界面完整性多参数的超声检测反演原理。该原理基于超声波在涂层多界面结构中的作用机制，将模型正则化、数据正则化与灵敏度矩阵分析相结合，提出了面向材料的特征检测信号正则化策略，并依据特征检测信号与表界面完整性多参数的相关性，发展了基于灵敏度矩阵(Sensitivity Matrix, SM)的涂层表界面完整性多参数超声反演方法。以等离子体喷涂Al₂O₃涂层多个弹性常数的超声检测为例，阐述超声检测原理的实施效果。结果表明：Al₂O₃涂层弹性常数C₁₁、C₁₃、C₃₃、C₄₄的反演结果分别为158.9 GPa、44.1 GPa、244.1 GPa、31.6 GPa，其中C₄₄的反演结果与实验结果之间相对误差不超过4.5%。所提出的超声检测反演原理为基于传统“试错法”超声检测难以解决的多参数复杂无损检测问题提供了新的解决途径。