[发明专利]裂纹检测方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质

说明书

本申请实施例涉及人工智能技术领域，且涉及一种裂纹检测方法、装置、计算设备及存储介质。具体实现方案为：接收步骤，用于：利用第一超声波换能器接收超声波信号，超声波信号是从第二超声波换能器发射并在被测零件外表面传播的超声波信号；第一处理步骤，用于：对超声波信号进行处理，得到超声波信号的基波幅值和二次谐波幅值；第二处理步骤，用于：根据基波幅值和二次谐波幅值，得到被测零件的相对非线性系数；第三处理步骤，用于：根据被测零件的相对非线性系数，以及被测零件的相对非线性系数与外表面裂纹尺寸的拟合关系，得到被测零件外表面的裂纹尺寸。本申请实施例可对零件外表面微裂纹进行及时有效地检测，可避免零件断裂、失效和故障。

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及裂纹检测方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质。

背景技术

通常情况下，构成设备的各种零件在工作的过程中，经常承受大应力应变、冲击和交变扭矩载荷，以及湿疲劳、热疲劳、机械疲劳的复合载荷的作用，结构材料的性能发生退化产生疲劳微裂纹，最后造成断裂导致零部件的失效甚至引发安全事故。

为了不破坏被测试样的结构和力学性能以及定期对服役设备进行质量可靠性检测，通常采用无损检测技术。传统的超声检测是利用声波的反射、散射以及衰减等线性特征进行缺陷检测，能实现对被测零件的大的体积型缺陷和开放式裂纹的检测。但是受其原理所限，对于被测材料中的早期损伤阶段的微裂纹等缺陷不可检测或者不敏感，无法解决被测零件的微裂纹检测。

发明内容

鉴于现有技术的以上问题，本申请实施例提供一种裂纹检测方法及装置、计算设备和计算机可读存储介质，可以实现相对非线性系数的快速确定，以及基于非线性系数实现对微裂纹的表征，可对被测零件外表面微裂纹进行及时有效地检测，从而可避免零件断裂而导致的零件失效和安全故障。

为达到上述目的，本申请第一方面提供了一种裂纹检测方法，包括：

接收步骤，用于：利用第一超声波换能器接收超声波信号，所述超声波信号是从第二超声波换能器发射并在被测零件外表面传播的超声波信号；

第一处理步骤，用于：对所述超声波信号进行处理，得到所述超声波信号的基波幅值和二次谐波幅值；

第二处理步骤，用于：根据所述基波幅值和所述二次谐波幅值，得到所述被测零件的相对非线性系数；

第三处理步骤，用于：根据所述被测零件的相对非线性系数，以及所述被测零件的相对非线性系数与外表面裂纹尺寸的拟合关系，得到所述被测零件外表面的裂纹尺寸。

作为第一方面的一种可能的实现方式，上述方法还包括：

将外表面预先刻制有预设尺寸裂纹的被测试样作为所述被测零件，执行所述接收步骤、所述第一处理步骤和所述第二处理步骤，得到所述被测试样的相对非线性系数；

建立所述被测试样的相对非线性系数与外表面裂纹尺寸的拟合关系；

在所述被测零件的材料与所述被测试样的材料相同的情况下，将所述被测试样的相对非线性系数与外表面裂纹尺寸的拟合关系，作为所述被测零件的相对非线性系数与外表面裂纹尺寸的拟合关系。

作为第一方面的一种可能的实现方式，对所述超声波信号进行处理，得到所述超声波信号的基波幅值和二次谐波幅值，包括：

利用所述第一超声波换能器将所述超声波信号转化成第一电信号；

利用信号选择器对所述第一电信号的时域波形进行截取，得到预设脉冲宽度的第二电信号；

对所述第二电信号按照预设扫描模式进行处理，得到频域波形；

根据所述频域波形，得到所述超声波信号的基波幅值和二次谐波幅值。