申请/专利权人：波音公司;华盛顿大学

申请日：2016-12-20

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN106895932B

主分类号：G01N29/04(20060101)

分类号：G01N29/04(20060101);G01L1/25(20060101);G01L1/00(20060101)

优先权：["20151221 US 62/270,554","20160315 US 15/070,583"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2019.01.08#实质审查的生效;2017.06.27#公开

摘要：本申请涉及复合材料检查，其中提供一种检测复合结构中的局部材料变化的方法。将脉冲激光束指向包括数个复合材料的复合结构。当脉冲激光束被复合结构吸收时，宽带超声信号在复合结构中形成。宽带超声信号经检测形成数据。数据经处理识别所述复合结构的局部频率值。局部频率值用于确定局部材料变化是否存在于数个复合材料中。

主权项：1.一种检测复合结构202中的局部材料变化246的方法，所述方法包括：将脉冲激光束220指向包括数个复合材料203的所述复合结构202，其中当所述脉冲激光束220的辐射被所述复合结构202吸收时宽带超声信号226在所述复合结构202中形成；检测所述宽带超声信号226以形成数据240，其中所述数据240包括所述复合结构202的多个超声A-扫描258、303；处理所述超声A-扫描并且经由以下步骤识别所述复合结构202的局部频率值272、324：在时间域266内施加移动窗口312至所述数个超声A-扫描258、303中的每个，以形成窗口化A-扫描信号；确定针对所述窗口化A-扫描信号中的每个采取的傅里叶频谱的平均频率318或最大频率320中的至少一个；以及将来自所述窗口化A-扫描信号中的每个的所述平均频率318或所述最大频率320中的至少一个进行平均，并且形成指示所述复合结构的结构周期的所述局部频率值272、324；以及使用所述局部频率值272、324和复合结构标准276的频率值274、328确定局部材料变化246是否存在于所述数个复合材料203中。

全文数据：复合材料检查技术领域[0001]本公开总体涉及非破坏性检查并且更具体地涉及在分层结构上执行非破坏性检查。更具体地，本公开涉及一种用于检测复合结构中的材料变化的方法和设备。背景技术[0002]在制造飞行器、车辆和其他结构中，通常执行用于形成这些结构的部件的检查，以确定所述部件是否具有用于所述部件的期望性能的期望参数。此外，当所述飞行器、车辆和其他结构在使用时，检查所述结构和部件作为正常维护的一部分。[0003]非破坏性测试通常在这些部件上执行。非破坏性测试用于评估部件的属性，而不改变在使用中使用所述部件的能力。[0004]超声测试是一种非破坏性测试。超声测试通常用于对包含或包括复合材料的飞行器部件执行检查。超声测试包括发射声波通过诸如飞行器部件或结构等测试对象。[0005]超声测试通常使用发射器执行。所述发射器经配置发送声波至测试对象中并检测对所述声波的响应。对这些声波的响应经分析确定不一致性是否存在于所述测试对象中。[0006]飞行器、汽车、医疗装置和甚至衣服用越来越大百分比的复合材料设计和制造。例如，复合材料在飞行器中使用，以减少所述飞行器的重量。这种减少的重量改进诸如有效负载能力和燃料效率等性能特征。此外，复合材料为飞行器中的各种组件提供更长使用寿命。复合材料也可以减少诸如假肢、自行车、汽车、防弹衣或其他可取的产品等其他项的重量。[0007]复合材料可以是通过组合两个或更多个功能组件产生的坚韧的轻重量材料。例如，复合材料可以包括在聚合物树脂基体中结合的增强纤维。复合材料中使用的树脂可以包括热塑树脂或热固性树脂。所述纤维可以是单向的或者可以采取编织布或织物的形式。[0008]在制造复合结构中，复合材料层通常放置在工具上。所述层可以包括片状纤维。这些片可以采取织物、带、纤维束或其他合适形式的形式。在一些情况下，树脂可以被灌入或预浸渍到所述片中。这些类型的片通常称为预浸料坯。不同层的预浸料坯可以以不同的取向放置，并且根据所制造的复合结构的性能要求，可以使用不同数量的层。[0009]不一致性可以在制造期间或在所述复合结构的使用期间被引入至复合结构。由于组成复合材料的所述层的规定间距，对于某些位置的不一致或某种不一致，所述复合材料的检查可以比期望的更加困难。[0010]此外，通过使用常规非破坏性技术，一些不一致性不可以是常规地可检测的。因此，期望具有一种方法和装置，其可以解决上述问题以及其他可能问题中的至少一些。发明内容[0011]在一个说明性实施例中，呈现了一种检测复合结构中的局部材料变化的方法。将脉冲激光束指向包括数个复合材料的所述复合结构。当脉冲激光束的辐射被所述复合结构吸收时，宽带超声信号在所述复合结构中形成。所述宽带超声信号经检测形成数据。所述数据经处理以识别所述复合结构的局部频率值。所述局部频率值用于确定局部材料变化是否存在于所述数个复合材料中。[0012]在另一说明性实施例中，呈现了一种方法。将脉冲激光束指向包括多个层的复合结构。当所述脉冲激光束的辐射被复合结构吸收时，数个宽带超声信号在所述复合结构中形成。宽带超声信号经检测形成数据。所述数据包括用于复合结构的至少一部分的多个超声A-扫描。在时间域中的移动窗口被施加到多个超声A-扫描中的每个，以形成窗口化信号。在针对多个A-扫描中的每个的窗口化信号内确定频率测量。将全部多个超声A-扫描的频率测量平均，以形成所述复合结构的频率值。所述频率值被用于确定所述复合结构是否具有被修改过的结构周期。[0013]在又一说明性实施例中，呈现了一种方法。使用激光超声检查系统获得复合结构的A-扫描。针对A-扫描中的每个的数个频率测量被确定。将针对所述A-扫描的每个进行的数个频率测量平均，以形成所述复合结构的频率值。所述频率值与复合结构标准的频率值比较，以确定所述复合结构是否已经暴露出不可取的应力量。[0014]所述特征和功能可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在另外的其他实施例中被组合，其中通过参照下列描述和附图可以获知进一步细节。附图说明[0015]被认为是说明性实施例的特性的新颖特征在随附权利要求中被详细阐述。然而，当与附图结合阅读时，所述说明性实施例以及优选的使用模式、其进一步目的和特征将通过参照本公开的说明性实施例的以下具体实施方式而被充分理解，其中：[0016]图1是在其中可以实施说明性实施例的飞行器的图示；[0017]图2是根据说明性实施例的检查环境的方框图的图示；[0018]图3是根据说明性实施例的检测器数据的处理的方框图的图示；[0019]图4是根据说明性实施例的两个超声A-扫描在时间域中的覆盖的图示；[0020]图5是根据说明性实施例的两个超声A-扫描在频率域中的的覆盖的图示；[0021]图6是根据说明性实施例的两个B-扫描的图示；[0022]图7是根据说明性实施例的两个平均频率图像的图示；[0023]图8是根据说明性实施例的多个样本的频率值随温度变化的曲线图的图示；[0024]图9是根据说明性实施例的用于检测复合结构中的材料变化的过程的流程图的图示；[0025]图10是根据说明性实施例的用于确定复合结构是否具有被修改过的结构周期的过程的流程图的图示；[0026]图11是根据说明性实施例的用于确定复合结构是否已经暴露出不可取的应力量的过程的流程图的图示；[0027]图12是根据说明性实施例的以方框图的形式的数据处理系统的图示；[0028]图13是根据说明性实施例的以方框图的形式的飞行器制造和维护方法的图示；以及[0029]图14是在其中可以实施说明性实施例的以方框图的形式的飞行器的图示。具体实施方式[0030]当脉冲激光束被复合结构吸收时的结构操作902。在一些示例中，在将脉冲激光光束指向所述复合结构之前，材料变化由所述复合结构上的热应力或物理应力中的至少一个引起。[0031]然后过程900检测宽带超声信号以形成数据操作904。在一些说明性示例中，使用超声的点状光学检测器检测宽带超声信号。在一些示例中，超声的点状光学检测器是宽频带。[0032]过程900还通过处理所述数据以识别复合结构的局部频率值操作906。在一些说明性示例中，所述频率值是针对材料变化将被确定的某一体积的材料确定的平均频率或最大频率的局部值的平均值。在一些说明性示例中，识别局部频率值包括根据下列等式：4，使用超声A-扫描的窗口化信号的复解析表不的自相关函数来确定超声A-扫描的窗口化信号的平均频率，其中R⑶是在时间零处的复自相关函数j的大小，并且00:是在时间零处的所述复自相关函数的相位。在函数上面的圆点表示那个函数的时间导数。[0033]过程900进一步使用局部频率值确定材料变化是否存在于数个复合材料中（操作908。然后，所述过程终止。确定材料变化是否存在于数个复合材料中可以包括比较频率值与复合结构标准的频率值。如果局部频率值不同于复合结构标准的频率值，则确定材料变化存在。复合结构标准的频率值可以表示复合结构的可接受质量。[0034]在一些说明性示例中，如果确定材料变化存在，则可以评估材料变化。例如，在评估期间，可以确定材料变化的量或程度。如果材料变化的程度是可接受的，则可以在未来监测所述复合结构的任何附加材料变化。如果材料变化的程度是不可接受的，则所述复合结构可以被重做或代替。[0035]现在转向图10,其根据说明性实施例描述了用于确定复合结构是否具有被修改过的结构周期的过程的流程图的图示。图10中所示的过程可以在超声检查系统如图2中的激光超声检查系统205中实施。[0036]过程1000开始于通过将脉冲激光束指向包括多个层的复合结构，其中当脉冲激光束的辐射被复合结构吸收时数个宽带超声信号在所述复合结构中形成（操作1002。过程1000也检测宽带超声信号以形成数据，其中所述数据包括针对复合结构的至少一部分的多个超声A-扫描操作1004。[0037]过程1000在时间域中施加移动窗口至多个A-扫描中的每个，以形成窗口化信号操作1006。过程1000在用于多个A-扫描中的每个的窗口化信号内确定频率测量操作1008。在一些说明性示例中，频率测量从平均频率或最大频率中选择。所述平均频率可以根据等式：（5使用A-扫描的窗口化信号的复解析表示的自相关函数.来确定，其中R⑶是复自相关函数在时间零处的大小，并且：是复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。[0038]过程1000还将针对全部多个A-扫描的所述频率测量进行平均，以形成用于复合结构的频率值操作1010。过程1000使用所述频率值确定所述复合结构是否具有被修改过的结构周期操作1012。然后，所述过程终止。在一些说明性示例中，使用频率值确定所述复合结构是否具有被修改过的结构周期包括比较所述频率值与复合结构标准的频率值。[0039]现在转向图11，其根据说明性实施例描述了用于确定复合结构是否已经暴露出不可取的应力量的过程的流程图的图示。图11中所示的过程可以在超声检查系统如图2中的激光超声检查系统205中实施。[0040]过程1100通过使用激光超声检查系统获得复合结构的A-扫描操作1102开始。在一些示例中，复合结构具有多个层，所述多个层具有结构周期。在一些说明性示例中，所述结构周期随着增加的应力而改变。[0041]过程1100确定每个A-扫描的数个频率测量操作1104。在一些说明性示例中，数个频率测量是数个平均频率，并且每个平均频率根据下列等式：使用窗口化的A-扫描的复解析表示的自相关函数来确定，其中R⑶是复自相关函数I在时间零处的大小，并且！I是复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。[0042]过程1100将针对每个A-扫描的数个频率测量进行平均，以形成复合结构的频率值操作1106。然后过程1100通过比较所述频率值与复合结构标准的频率值以确定所述复合结构是否已经暴露出不可取的应力量操作1108。然后，所述过程终止。[0043]在不同的所述实施例中的流程图和方框图示出了在说明性实施例中的设备和方法的一些可能实施方式的结构、功能性和操作。在此方面，流程图或方框图中的每个方框可以表示模块、分段、函数和或操作或步骤的一部分。[0044]在说明性实施例的一些可替代实施方式中，方框中标注的一个或多个功能可以不按附图中标注的顺序发生。例如，在一些情况下，连续示出的两个方框可以基本上同时执行，或者所述方框可以有时以相反顺序执行，这取决于所涉及的功能性。另外，除了流程图或方框图中所示的方框以外，可以添加其他方框。[0045]例如，过程900中的数据可以包括复合结构的数个超声A-扫描。在此示例中，处理所述数据以识别局部频率值还可以包括在时间域中施加移动窗口至数个超声A-扫描中的每个，以形成窗口化信号；确定针对窗口化信号中的每个采取的傅里叶频谱的平均频率或最大频率中的至少一个；以及将来自窗口化信号中的每个的平均频率或最大频率中的至少一个进行平均，以形成所述频率值。在另一说明性示例中，过程900还可以包括显示B-扫描，其中B-扫描中显示的信息是用于每个移动窗口的平均频率或最大频率中的至少一个。在一个示例中，移动窗口具有高斯^Gaussian形状。[0046]现在转向图12，其根据说明性实施例示出了以方框图的形式的数据处理系统的图示。数据处理系统1200可以用于实施图2的计算机系统214。数据处理系统1200可以用于处理图3中所述的数据并且显示如图4-8中所示的输出。如图所示，数据处理系统1200包括通信框架1202,其在处理器单元1204、存储装置1206、通信单元1208、输入输出单元1210和显示器1212之间提供通信。在一些情况下，通信框架1202可以被实施为总线系统。[0047]处理器单元1204经配置执行用于软件的指令，以执行数个操作。处理器单元1204可以包括数个处理器、多处理器核心和或一些其他类型的处理器，这取决于实施方式。在一些情况下，处理器单元1204可以采取硬件单元的形式，如电路系统、专用集成电路ASIC、可编程逻辑器件或一些其他合适类型的硬件单元。[0048]用于由处理器单元1204运行的操作系统、应用和或程序的指令可以位于存储装置1206中。存储装置1206可以通过通信框架1202与处理器单元1204通信。如本文所用，也称为计算机可读存储装置的存储装置是能够在临时和或永久基础上存储信息的任何硬件。此信息可以包括但不限于数据、程序代码和或其他信息。[0049]存储器1214和永久存储器1216是存储装置1206的示例。存储器1214可以采取例如随机存取存储器或某类易失性或非易失性存储装置的形式。永久存储器1216可以包括任何数量的组件或装置。例如，永久存储器1216可以包括硬盘驱动器、闪速存储器、可重写光盘、可重写磁带或上面的某一组合。由永久存储器1216使用的介质可以是或可以不是可移动的。[0050]通信单元1208允许数据处理系统1200与其他数据处理系统和或装置通信。通信单元1208可以通过使用物理和或无线通信链路来提供通信。[0051]输入输出单元1210允许从被连接到数据处理系统1200的其他装置接收输入并发送输出至被连接到数据处理系统1200的其他装置。例如，输入输出单元1210可以允许通过键盘、鼠标和或一些其他类型的输入装置接收用户输入。作为另一示例，输入输出单元1210可以允许将输出发送至被连接到数据处理系统1200的打印机。[0052]显示器1212经配置向用户显示信息。显示器1212可以包括例如但不限于显示器、触摸屏、激光显示器、全息显示器、虚拟显示装置和或一些其他类型的显示装置。[0053]在此说明性示例中，不同说明性实施例的过程可以由处理器单元1204使用计算机实施的指令执行。这些指令可以称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码，并且可以由处理器单元1204中的一个或多个处理器读取和执行。[0054]在这些示例中，程序代码1218以函数形式位于选择性可移除的计算机可读介质1220上，并且可以加载到或转移至数据处理系统1200用于由处理器单元1204执行。程序代码1218和计算机可读介质1220—起形成计算机程序产品1222。在此说明性示例中，计算机可读介质1220可以是计算机可读存储介质1224或计算机可读信号介质1226。[0055]计算机可读存储介质1224是用于存储程序代码1218的物理存储装置或有形存储装置，而不是传播或传送程序代码1218的介质。计算机可读存储介质1224可以是例如但不限于光盘或磁盘或被连接到数据处理系统1200的永久存储装置。[0056]可替代地，程序代码1218可以通过使用计算机可读信号介质1226传送至数据处理系统1200。计算机可读信号介质1226可以是例如包含程序代码1218的被传播的数据信号。此数据信号可以是可以通过物理和或无线通信链路传输的电磁信号、光学信号和或一些其他类型的信号。[0057]图12中的数据处理系统1200的图示不意在提供对说明性实施例可以被实施的方式的架构限制。所述不同的说明性实施例可以在数据处理系统中实施，所述数据处理系统包括代替或除了为数据处理系统1200所示的那些组件以外的组件。此外，图12中所示的组件可以与所示的说明性示例不同。[0058]本公开的说明性实施例可以在如图13中所示的飞行器制造和维护方法1300和如图14中所示的飞行器1400的背景下描述。首先转向图13,其根据说明性实施例示出了飞行器制造和维护方法的图示。在预生产期间，飞行器制造和维护方法1300可以包括飞行器1400的规格和设计1302和材料采购1304。[0059]在生产期间，飞行器1400的组件和子组件制造1306和系统集成1308发生。此后，飞行器1400可以通过认证和交付1310,以便投入使用1312中。当由客户使用1312时，安排飞行器1400进行日常维修和维护1314,这可以包括修改、重新配置、翻新和其他维修或维护。[0060]飞行器制造和维护方法1300的每个过程可以由系统集成商、第三方和或运营商执行或实行。在这些示例中，运营商可以是客户。为了本说明书的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主系统分包商;第三方可以包括但不限于任何数量的销售商、分包商和供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。[0061]现在参照图14,其示出了在其中可以实施说明性实施例的飞行器的图示。在此示例中，飞行器1400通过图13中的飞行器制造和维护方法1300生产，并且可以包括具有多个系统1404的机身1402和内部1406。多个系统1404的示例包括推进系统1408、电气系统1410、液压系统1412和环境系统1414中的一个或多个。可以包括任何数量的其他系统。虽然不出了航天航空示例，但是不同的说明性实施例可以应用于其他行业，如汽车行业。[0062]本文体现的设备和方法可以在图13的飞行器制造和维护方法1300的各阶段中的至少一个期间采用。一个或多个说明性实施例可以在图13中的组件和子组件制造1306期间使用。例如，图2中的激光超声检查系统205可以用于在组件和子组件制造1306期间检查复合结构。此外，图2中的激光超声检查系统205可以用于在图13中的维修和维护1314期间检查组装。例如，飞行器1400的复合结构可以在飞行器1400的计划维修期间使用激光超声检查系统205来检查。[0063]因此，一个或多个说明性实施例提供了用于确定材料变化是否存在于复合结构中的方法和设备。由于机械应力和热应力，材料变化发生在复合结构中。通过使用常规的超声技术，材料变化不可以是可观察的。然而，材料变化影响材料强度和其他材料属性。因此，由于热应力引起的材料变化可以不期望地影响复合结构。[0064]一个或多个说明性实施例提供了用于确定频率值的方法。所述频率值用于确定材料变化是否存在于复合结构中。所述频率值被与复合结构标准的频率值比较，以确定材料变化是否存在。如果复合结构的频率值不同于复合结构标准的频率值，则确定材料变化存在于所述复合结构中。[0065]所述频率值是使用激光超声检查系统检查的所述复合结构的一部分的频率测量的平均值。所述频率测量值是最大频率或平均频率中的至少一个。[0066]不同说明性实施例的描述已经为了说明和描述的目的而被呈现，并且不意在穷举或局限于公开形式的实施例。许多修改和变型将对本领域的那些普通技术人员将是显而易见的。此外，与其他期望的实施例相比，不同的说明性实施例可以提供不同的特征。选择的一个或多个实施例被挑选并且被描述以便充分地解释所述实施例的原理、实际应用，并且允许本领域的其他普通技术人员理解用于具有各种修改的各个实施例的本公开也适于预期的特定用途。[0067]此外，本公开包括根据下列条款所述的实施例：[0068]条款I、一种检测复合结构（202中的局部材料变化246的方法，所述方法包括：将脉冲激光束（220指向包括数个复合材料203的所述复合结构（202，其中当所述脉冲激光束（220的辐射被所述复合结构（202吸收时宽带超声信号（226在所述复合结构202中形成;检测所述宽带超声信号（226以形成数据240;处理所述数据240以识别所述复合结构（202的局部频率值272、324;以及使用所述局部频率值272、324确定局部材料变化246是否存在于所述数个复合材料203中。[0069]条款2、根据条款1所述的方法，其中确定所述局部材料变化246是否存在于所述数个复合材料203中包括比较所述局部频率值272、324与复合结构标准276的频率值274、328。[0070]条款3、根据条款2所述的方法，其中如果所述局部频率值272、324不同于所述复合结构标准276的所述频率值274、328，则确定所述局部材料变化246是存在的。[0071]条款4、根据条款2或3所述的方法，其中所述复合结构标准（276的所述频率值274、328表示所述复合结构202的可接受质量。[0072]条款5、根据条款1所述的方法，其中所述数据（240包括所述复合结构（202的数个超声A-扫描（258、303，并且其中处理所述数据240以识别所述局部频率值272、324包括：[0073]在时间域（266内施加移动窗口（312至所述数个超声A-扫描（258、303中的每个，以形成窗口化信号316;[0074]确定针对所述窗口化信号（316中的每个采取的傅里叶频谱的平均频率318或最大频率320中的至少一个;以及[0075]将来自所述窗口化信号（316中的每个的所述平均频率（318或所述最大频率320中的至少一个进行平均，以形成所述局部频率值272、324。[0076]条款6、根据条款5所述的方法，所述方法还包括:显示B-扫描260，其中在所述B-扫描260中显示的信息是用于每个移动窗口（312的所述平均频率318或所述最大频率320中的所述至少一个。[0077]条款7、根据条款5或6所述的方法，其中所述移动窗口（312具有高斯形状。[0078]条款8、根据条款1、2或3所述的方法，其中处理所述数据（240以识别所述局部频率值272、324包括:根据等式，使用所述超声A-扫描（258、303的窗口化信号（316的复解析表示的复自相关函数来确定超声A-扫描258、303的窗口化信号316的平均频率318，其中RO是所述复自相关函数在时间零处的大小，I是所述复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。[0079]条款9、根据条款1、2或3所述的方法，其中所述局部频率值272、324是针对所述局部材料变换246将被确定的材料的某一体积确定的平均频率318或最大频率320的局部值的平均值。[0080]条款10、根据条款1、2或3所述的方法，其中在将所述脉冲激光束220指向所述复合结构（202之前，所述局部材料变化246由所述复合结构（202上的热应力或物理应力中的至少一个引起。[0081]条款11、根据条款1至10中的任一条款所述的方法，其中使用超声的点状光学检测器230检测所述宽带超声信号226。[0082]条款12、根据条款11所述的方法，其中所述超声的点状光学检测器（230是宽频带。[0083]条款13、一种方法，所述方法包括:将脉冲激光束220指向包括多个层204的复合结构202，其中当所述脉冲激光光束220的辐射被所述复合结构（202吸收时数个宽带超声信号（226在所述复合结构（202中形成;检测所述宽带超声信号（226以形成数据240，其中所述数据240包括针对所述复合结构（202的至少一部分的多个超声A-扫描258、303;在时间域266内施加移动窗口（312至所述多个超声A-扫描258、303中的每个以形成窗口化信号316;在用于所述多个超声A-扫描258、303中的每个的所述窗口化信号（316内确定频率测量317;将针对全部所述多个超声A-扫描258、303的所述频率测量（317平均，以形成所述复合结构（202的频率值（272、324;以及使用所述频率值272、324确定所述复合结构202是否具有被修改过的结构周期。[0084]条款14、根据条款13所述的方法，其中使用所述频率值272、324确定所述复合结构（202是否具有被修改过的结构周期包括：比较所述频率值（272、324与复合结构标准276的频率值274、328。[0085]条款15、根据条款13或14所述的方法，其中从平均频率318或最大频率320中选择所述频率测量317。[0086]条款16、根据条款15所述的方法，其中所述平均频率（318根据等式丨使用A-扫描的窗口化信号（316的复解析表示的复自相关函数来确定，其中R〇是所述复自相关函数_在时间零处的大小，00是所述复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。[0087]条款17、一种方法，所述方法包括：使用激光超声检查系统（205获得复合结构202的A-扫描（258、303;针对所述A-扫描（258、303中的每个确定数个频率测量317;将针对所述A-扫描258、303中的每个的所述数个频率测量317平均，以形成所述复合结构202的频率值272、324;以及通过比较所述频率值272、324与复合结构标准276的频率值274、328，确定所述复合结构202是否已经暴露出不可取的应力量。[0088]条款18、根据条款17所述的方法，其中所述复合结构202具有多个层204，所述多个层204具有结构周期。[0089]条款19、根据条款18所述的方法，其中所述结构周期随着增加的应力而改变。[0090]条款20、根据条款17、18或19所述的方法，其中所述数个频率测量317是数个平均频率318，并且其中每个平均频率318根据等式^使用带窗口的A-扫描的复解析表示的复自相关函数来确定，其中RO是所述复自相关函数在时间零处的大小，00是所述复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。

权利要求：1.一种检测复合结构202中的局部材料变化246的方法，所述方法包括：将脉冲激光束（220指向包括数个复合材料（203的所述复合结构（202，其中当所述脉冲激光束220的辐射被所述复合结构202吸收时宽带超声信号226在所述复合结构202中形成；检测所述宽带超声信号（226以形成数据（240;处理所述数据（240以识别所述复合结构202的局部频率值272、324;以及使用所述局部频率值272、324确定局部材料变化246是否存在于所述数个复合材料203中。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述局部材料变化246是否存在于所述数个复合材料（203中包括比较所述局部频率值（272、324与复合结构标准（276的频率值274、328。3.根据权利要求2所述的方法，其中如果所述局部频率值272、324不同于所述复合结构标准276的所述频率值274、328，则确定所述局部材料变化246是存在的。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述复合结构标准（276的所述频率值（274、328表示所述复合结构202的可接受质量。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据240包括所述复合结构（202的数个超声A-扫描258、303，并且其中处理所述数据240以识别所述局部频率值272、324包括：在时间域（266内施加移动窗口（312至所述数个超声A-扫描（258、303中的每个，以形成窗口化信号316;确定针对所述窗口化信号（316中的每个采取的傅里叶频谱的平均频率318或最大频率320中的至少一个;以及将来自所述窗口化信号（316中的每个的所述平均频率318或所述最大频率320中的至少一个进行平均，以形成所述局部频率值272、324。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括:显示B-扫描260，其中在所述B-扫描260中显示的信息是用于每个移动窗口（312的所述平均频率（318或所述最大频率320中的所述至少一个。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述移动窗口（312具有高斯形状。8.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中处理所述数据（240以识别所述局部频率值272、324包括:根据等式吏用所述超声A-扫描（258、303的窗口化信号（316的复解析表不的复自相关函数来确定超声A-扫描258、303的窗口化信号316的平均频率318，其中R0是所述复自相关函数⑴在时间零处的大小，00是所述复自相关函数在时间零处的相位，以及在函数上面的圆点表示该函数的时间导数。9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述局部频率值272、324是针对所述局部材料变换246将被确定的材料的某一体积确定的平均频率318或最大频率320的局部值的平均值。10.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中在将所述脉冲激光束220指向所述复合结构（202之前，所述局部材料变化246由所述复合结构（202上的热应力或物理应力中的至少一个引起。11.根据权利要求1、2或3中的任一项所述的方法，其中使用超声的点状光学检测器230检测所述宽带超声信号226。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述超声的点状光学检测器230是宽频带。

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