Page 130 - 无损检测2021年第十期
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院企风采
北京航空航天大学超声无损检测实验室
2020 年度进展
2020 年，北京航空航天大学超声无损检测 使用激光轮廓仪获取表面点云数据时，对每
实验室在超声检测系统的研发及应用、超声检测 条轮廓数据增加时间戳信息，根据时间戳获得每
过程的理论研究等方面取得了系列成果。在检测 条轮廓对应的准确位置信息，避免了数据传输时
系统的研发及应用方面，优化了机器人控制超声 的丢点现象导致的采集数据错位，实现了更精确
检测系统，实现了对复杂曲面构件的仿形及成像 的轮廓重建；通过滤波等方法对点云进行降噪处
检测；研制了适用于金属复杂结构试件及多层各 理，进一步提高了数模重建精度。针对复杂形面
向异性结构试件的超声仿真软件系统，有效提高 结构，激光轮廓仪直接测量的点云无法简单重建
了检测工艺方案设计的效率及准确性。在检测过 为单独的一片曲面，为解决该问题，首先利用复
程的理论研究方面，仿真分析了碳纤维增强树脂 杂形面不同曲面的连接处曲率变化较大的特点，
基复合材料中的声波传播规律，为复合材料中典 然后根据曲率信息对点云进行分割，对分割后的
型缺陷的检测提供了基础。 点云数据，利用填充曲面造型方法以及 NURBS
（非均匀有理 B 样条）曲面拟合方法实现曲面的
1 复杂曲面构件的超声 C 扫描检测系统
重建，最后根据重建的工件表面 CAD 数模进行
对复杂曲面构件进行超声 C 扫描检测时，需 超声扫描轨迹规划。
要根据待测工件的几何外形规划超声的扫描轨迹。 团队基于曲面仿形重建软件、超声检测轨迹
为了重建工件表面 CAD 数模，使用激光轮廓仪
规划软件以及六自由度机械臂系统，建立了超声
获取待测工件的几何信息（见图 1）。
C 扫描自动检测系统（见图 2），实现了对如图
3 所示的发动机叶片试件的仿形及 C 扫描成像，
验证了该系统对复杂曲面试件的检测能力。
图 2 复杂形面超声 C 扫描自动检测系统外观
图 1 激光轮廓仪获取叶片外形信息现场
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2021年 第43卷 第10 期
无损检测
