机械工程学报

作者：程军, 徐帅, 汪步云, 许德章, 杨继全, 裘进浩

单位：1. 安徽工程大学机械工程学院 芜湖 241000;2. 安普机器人产业技术研究院有限公司 芜湖 241007;3. 南京师范大学电气与自动化工程学院 南京 210023;4. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京 210016

关键词：碳纤维复合材料,涡流检测,细观成像,阻抗建模,点扩散函数；

基金：国家自然科学基金（51605229）、国家重点实验室开放课题（MCMS-E-0519G03），教育部重点实验室开放课题（GDSC202011）、安徽省高校自然科学研究（KJ2018ZD014）、安徽工程大学创新团队、安徽省重点研发计划（202004a05020013）、安徽工程大学科技成果转化引导基金和远东无损检测新技术论坛创新人才支持计划资助项目。

针对碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）弱导电性和异质多相结构特点，通过设计开发高分辨率涡流线圈探头结合空频域信号处理方法，实现对碳纤维复合材料板中10-6～10-3 m细观尺寸范围内的纤维分布以及纤维缺失、褶皱和空隙过大等缺陷的涡流成像。主要从线圈探头耦合特性建模仿真和图像特征参数提取两个方面对碳纤维复合材料的电涡流细观尺度成像技术进行研究，建立分离式线圈探头耦合阻抗信号模型和点扩散函数数学模型，综合考虑这两方面影响因素设计一种自调零涡流探头并确定了其结构参数。对多方向CFRP层合板进行了检测并研究了图像的特征参数提取方法，基于复平面相位旋转的方法确定每个扫描点的像素值，得到了清晰的纤维纹路分布和缺陷图像，进一步提高检测的分辨率。

来源：2021年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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