基于激光三维扫描的裂纹可视化表征方法

作     者：焦婷 宁宁 樊俊铃 秦纪仇 JIAO Ting;NING Ning;FAN Junling;QIN Jichou

作者机构：中国飞机强度研究所六室西安710065 上海恩眠机电科技有限公司技术中心上海200240 

出 版 物：《无损检测》 (Nondestructive Testing)

年 卷 期：2022年第44卷第10期

页      面：15-19页

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 082503[工学-航空宇航制造工程] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：航空科学基金(20200009023004) 

主　　题：激光三维扫描 点云数据 扫描精度 裂纹特征重构 可见裂纹 

摘      要：疲劳裂纹是飞机服役过程中的常见损伤,激光三维扫描技术可通过获取点云数据实现结构参数的三维重构,但在用于裂纹识别和表征时,面临局部裂纹与结构尺寸之间存在跨尺度效应的问题。为此,基于目视检测难易程度,选取人工裂纹、易于目视可见裂纹、目视可见裂纹和目视勉强可见裂纹等4种典型裂纹特征作为研究对象,提取裂纹长度、裂纹宽度和裂纹两侧高度差作为重构参数来表征局部裂纹特征,并采用光学显微镜对裂纹特征参数进行定量。随后对4种裂纹特征开展激光三维扫描建模试验,分析重构参数对激光三维扫描裂纹特征识别和建模精度的影响。试验结果表明,激光三维扫描技术可以精确识别与表征裂纹特征,为飞机结构裂纹可视化表征提供了一种新的技术手段。