复杂型面航空构件自动化超声成像检测技术研究进展

摘要

传统的超声自动化无损检测对复杂型面航空构件的检测是个极大的挑战。复杂型面会干扰声束的焦点形成，在声束入射时产生的波形转换更为复杂，这都将导致超声检测能力下降，获得的回波信噪比显著降低。在智能制造背景下，航空构件快速低成本制造被严重制约。本文分析复杂型面介质的超声波传播问题，归纳复杂型面构件的自动化超声检测技术难点。并阐述基于工业机器人的超声C扫描成像检测、面向复杂型面的相控阵超声成像检测、基于柔性相控阵超声探头的成像检测三种复杂型面自动化超声成像检测的发展现状，以及剖析各自的优势和局限性，评述其面临的机遇与挑战。介绍复杂航空构件超声检测中，面向自动化检测的先进成像算法开发和缺陷的智能化识别分类的未来技术需求，提出智能制造背景下亟待突破的基于数字孪生的检测路径规划和海量通道相控阵超声传感器设计制造的关键检测技术。

关键词

超声成像 / 自动化 / 复杂航空构件 / 相控阵 / C扫描 / 柔性阵列探头 / 工业机器人

基金资助

军委装备发展部“慧眼行动”（71B4A64C）; 国家自然科学基金（62161028,12064001）; 江西省杰出青年基金项目（20232ACB214012）; 江西省自然科学基金（重点）项目（20212ACB204014）