(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210799283.5 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310018 浙江省杭州市杭州经济技 术 开发区白杨街道 2号大街9 28号 (72)发明人 郑明铭　程晓颖　向忠　吴震宇　 (74)专利代理 机构 绍兴市知衡专利代理事务所 (普通合伙) 33277 专利代理师 施春宜 (51)Int.Cl. G01N 21/27(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于压电纤维的复合材料无损检测方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于压电纤维的复合材料 无损检测方法， 其包括如下工艺步骤： 1)， 制备压 电纤维； 2)， 将压电纤维嵌入碳纤维复合材料板； 3)， 压电纤维内铜丝和碳纤维复合材料板接信号 放大器测量端， 信号放大器连接示波器； 4)使用 激光器发射激光， 将激光对准并聚焦在碳纤维复 合材料板表 面， 脉冲激光产生兰姆波被压电纤维 接收； 经过信号放大器放大信号， 然后在示波器 上显示信号， 通过观察示波器的兰姆波模态幅度 变化来检测碳纤维 复合材料板的损伤情况。 本发 明能够在保证不影响碳纤维增强复合材料力学 性能和不占用碳纤维复合材料表面空间的前提 下， 实现对基 于兰姆波的复合材 料无损检测。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115356274 A 2022.11.18 CN 115356274 A 1.一种基于 压电纤维的复合材 料无损检测方法， 其特 征在于： 包括如下工艺 步骤： 1)， 制备压电纤维； 2)， 将压电纤维嵌入碳纤维复合材 料板； 3)， 压电纤维内铜丝和碳纤维复合材料板接信号放大器测量端， 信号放大器连接示波 器； 4)使用激光器发射激光， 将激光对准并聚焦在碳纤维复合材料板表面， 脉冲激光产生 兰姆波被压电纤维接收； 经过信号放大器放大信号， 然后在示波器上显示信号， 通过观察示 波器的兰姆波模态幅度变化 来检测碳纤维复合材 料板的损伤情况。 2.如权利要求1所述的基于压电纤维的复合材料无损检测方法， 其特征在于： 步骤1) 中， 所述压电纤维的具体制备 方法如下： 1‑1)， 用电浸润法在铜丝上覆盖PVDF压电涂料； 1‑2)， 将铜丝绕成梳状， 其中， 各个梳 头距离要为半波长的奇数倍。 3.如权利要求2所述的基于压电纤维的复合材料无损检测方法， 其特征在于： 每个梳头 距离为12m m， 每个梳头宽3mm， 长30mm。 4.如权利要求1所述的基于压电纤维的复合材料无损检测方法， 其特征在于： 步骤2) 中， 所述压电纤维分布式地嵌入碳纤维复合材料板边缘中间， 露出一部分线丝头便于与信 号放大器连接 。 5.如权利要求1所述的基于压电纤维的复合材料无损检测方法， 其特征在于： 步骤4) 中， 所述兰姆波的处 理过程如下： 4‑1)， 计算兰姆波的信号差异系数S DCij： 其中， t0为激光激发点到铜丝测量点的直接到达时间， μx, μy为损伤后和损伤前的信号 平均值， xij(t)为损伤后的信号， yij(t)为损伤前 的信号， ΔT为信号窗， 时间长度至少包含 一个对称兰姆波信号和反对称兰姆波信号； 4‑2)， 信号差异系数SDCij再乘以空间分布函数sij(x,y)， 其中空间分布函数sij(x,y)公 式如下： xi,yi为发射器(激光激发点)的坐标位置， xj,yj为接收器(铜丝线头)露出测量部分的坐权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356274 A 2标位置； 4‑3)， 根据公式可以算出概 率P(x,y)， 公式如下： 之后根据概 率P(x,y)成像用空间分布函数进行层析成像大致定位损伤位置 。 6.如权利要求1所述的基于压电纤维的复合材料无损检测方法， 其特征在于： 所述步骤 4‑2)中， β 取1.0 05。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356274 A 3