大型复合材料结构快速无损检测新方法研究

针对大型复合材料结构快速实时检测的迫切需求，精确建立复合材料中激光热弹激发超声的三维通用性数学模型，研究不同损伤模式和材料参数对超声特性的影响规律；研究连续分布式光纤F-P超声传感机理，分析影响传感器输出精度的各种因素，确定传感器工作点稳定技术，提出一种用于多个超声信息特征拾取的连续分布式光纤F-P传感器研制思想，结合大型复合材料结构特性，研究传感器的感应阵列分布原则，优化设计分布监测点，构建传感器多点阵列方案；研究复合材料结构损伤模式识别算法，开发集成化较高的智能化损伤辨识软件。项目预期将揭示复合材料中激光激发超声的机理，实现连续分布式光纤F-P传感器的实用化和商品化，建立大型复合材料结构快速实时在线检测与评估的新方法。项目的研究成果对于我国复合材料技术的快速发展具有重要意义，可以为我国无损检测新技术的开拓提供理论和实验基础。

针对大型复合材料结构快速实时检测的迫切需求，研究光纤F-P超声传感机理，分析影响传感器输出精度的各种因素，确定传感器工作点稳定技术，提出一种用于超声信息特征拾取的光纤F-P传感器研制思想。设计了双波长光纤F-P传感系统，提出了传感系统方案，建立了双波长光纤F-P传感系统的数学模型。引入DE算法，建立了双波长光纤F-P传感系统的DE算法优化模型，研制了一正交高精度的光纤F-P传感系统，搭建了传感系统的光路测试方案和传感系统正交实验方案，并进行了实验研究。实验研究了金属材料的内部缺陷，取得了较好效果。项目的研究成果对于我国复合材料技术的快速发展具有重要意义，可以为我国无损检测新技术的开拓提供理论和实验基础。