基于涡流数据复值 Radon 变换分析的碳纤维增强聚合物复合材料表征
应用物理
2018-05-15 v1 信号处理
数据分析、统计与概率
摘要
在制造过程中保持碳纤维增强聚合物(CFRP)正确的纤维取向和铺层顺序，对于实现部件所需的机械性能至关重要。本文提出并评估了一种通过对复值涡流检测(ECT)数据进行 Radon 变换分析，快速表征 CFRP 结构中纤维取向并区分不同铺层顺序的方法。使用高频(20 MHz)涡流检测系统获取一系列不同铺层顺序 CFRP 样品的二维扫描。利用 Radon 变换技术对复电阻抗扫描数据进行分析，以快速简便地确定结构中存在的主导纤维取向。将该方法与相同数据的二维快速傅里叶变换(2D-FFT)分析进行比较，结果显示其以较少的计算步骤和校正给出了更优的定量结果。进一步分析提出并考察了一种在 Radon 变换分析中保留涡流扫描数据固有复信息的方法。该研究表明，ECT 数据的实部和虚部编码了关于铺层顺序的信息，从而可区分具有不同铺层结构的复合材料。这一新分析技术可用作 CFRP 结构的过程内分析，作为一种更精确的表征方法，降低代价高昂的制造错误风险。
引用
@article{arxiv.1801.09775,
title = {Characterisation of carbon fibre-reinforced polymer composites through complex Radon-transform analysis of eddy-current data},
author = {R. R. Hughes and B. W. Drinkwater and R. A. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.09775},
year = {2018}
}