基于BP神经网络的复合材料缺陷定量检测

任昊天 ( 中国民用航空飞行学院 )

朱新宇 ( 中国民用航空飞行学院 )

常皓亮 ( 中国民用航空飞行学院 )

邓文泽 ( 中国民用航空飞行学院 )

https://doi.org/10.37155/2717-5189-0713-77

Abstract

针对复合材料缺陷定量检测的难题,本研究构建了含不同直径和深度缺陷玻璃纤维增强塑料的有限元 模型,模拟脉冲激励时表面的瞬态温度场演变,构建了包含热异常区域(TAR)长度、峰值时间等关键参数的特征数 据集,开发了双通道BP神经网络架构:直径识别网络(D-Net)和深度识别网络(Z-Net)。结果表明缺陷直径主导 TAR的空间分布特性,缺陷深度主导TAR的时间演化特性;双网络表现出优异的泛化性能,D-Net的平均相对误差为 2.52%,Z-Net的平均相对误差为3.76%。该研究证实了特征参数与缺陷参数间存在确定性映射规律,为复合材料内部 缺陷的智能量化检测提供了新方法。

Keywords

复合材料缺陷;红外无损检测;缺陷定量识别;BP神经网络;有限元

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References

[1]金玉环,朱凤霞,封建欣.基于太赫兹技术的复合材
料无损检测研究综述[J].太赫兹科学与电子信息学报,2023,
21(11):1295-1305.
[2]刘文婷,杨建青,陆燕燕,等.应用于复合材料诊断的
声发射检测技术综述[J].绝缘材料,2024,57(06):9-16.
[3]郭占玲,沈斌,赵志钢,等.空气耦合超声检测复合材
料研究综述[J].应用声学,2024,43(01):223-236.
[4]杨玉娥,张文习.碳纤维复合材料的无损检测综述
[J].济南大学学报(自然科学版),2015,29(06):471-476.
[5]江海军,马兆庆,王俊虎,等.红外无损检测缺陷尺寸
测量方法研究[J].红外技术,2024,46(01):107-116.
[6]郑凯,江海军,陈力.红外热波无损检测技术的研究现
状与进展[J].红外技术,2018,40(05):401-411.
[7]钟佳岑,徐浩军,魏小龙,等.GFRP层压板脱黏缺陷
的红外脉冲热波成像检测[J].空军工程大学学报(自然科学
版),2021,22(04):47-54.
[8]闫旭帅,李伟仙,吴思进.基于数字剪切散斑干涉与
红外热成像的复合缺陷检测[J].激光与光电子学进展,2024,
61(24):115-120.
[9]丁超,金珂,王少鑫,等.复合材料红外热波检测图
像处理及投影标注技术[J].液晶与显示,2021,36(11):1545-
1553.
[10]王嵘冰,徐红艳,李波,等.BP神经网络隐含层节点数
确定方法研究[J].计算机技术与发展,2018,28(04):31-35.

Copyright © 2025 任昊天,朱新宇,常皓亮,邓文泽 Creative Commons License Publishing time:2025-07-01
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