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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利基于多模态导波的缺陷成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119198915B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411438345.5，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权基于多模态导波的缺陷成像方法是由刘金霞;代政辰;崔志文设计研发完成，并于2024-10-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多模态导波的缺陷成像方法在说明书摘要公布了：本公开提供了基于多模态导波的缺陷成像方法，包括：在待测结构的上表面设置声源和信号接收装置，得到若干不同路径中的波场数据；计算到达时差；获取每条路径上缺陷的平均长度和深度；分析每条路径测量的缺陷信息在空间位置上的分布，定位缺陷区域；将每条路径的缺陷深度代入厚度分布计算公式获取缺陷厚度分布，结合缺陷区域定位的结果实现缺陷成像。本公开提供的基于多模态导波的缺陷成像方法，测试过程只需要一组声源和信号接收装置，即可实现缺陷深度和长度的识别，降低了测试成本，提高了测试效率；成像方法能够适用于各种导波，具有普遍适用性；有效降低了缺陷带来的模态偏移对缺陷识别的影响。

本发明授权基于多模态导波的缺陷成像方法在权利要求书中公布了：1.基于多模态导波的缺陷成像方法，其特征在于，包括以下步骤： 在无损结构上表面设置声源与信号接收装置，绘制无损结构的频散曲线； 在待测结构上表面设置声源和信号接收装置，对导波波场时域全波波列进行模拟，得到若干不同路径中的波场数据； 读取每条路径中多模态波包的到达时间，计算与无损结构的频散曲线中对应模态的波包到达时差； 将到达时差代入缺陷信息计算公式，获取每条路径上缺陷的平均长度和深度，所述缺陷信息计算公式由导波飞行时间理论推导获得； 分析每条路径测量的缺陷信息在空间位置上的分布，定位缺陷区域； 将每条路径的缺陷深度代入厚度分布计算公式获取缺陷厚度分布，结合缺陷区域定位的结果实现缺陷成像； 其中，在待测结构上表面设置声源和信号接收装置，对导波波场时域全波波列进行模拟，得到若干不同路径中的波场数据包括： 在待测结构上选定矩形检测区域，采用一组声源和信号接收装置，将声源设置在矩形的边上，将信号接收装置设置在声源所在边相对的一边对应的位置上，使声源和信号接收装置的连线与声源所在边垂直，使声源激励多模态导波，记录信号接收装置接收到的信号，将声源和信号接收装置的连线记为一条检测路径， 按照预设的间距改变声源和信号接收装置的位置，使声源和信号接收装置的连线与声源所在边垂直，使声源激励多模态导波，记录信号接收装置接收到的信号， 根据各条路径中信号接收装置接收到的导波的传播信号，通过有限元模拟方法对导波场时域全波波列进行模拟； 获得缺陷信息计算公式的步骤包括： 设待测结构为各向同性介质的金属板，厚度为d，待测结构下表面存在一长度为r，截面深度分布随机的缺陷，将缺陷沿长度方向分为k个部分，则每个部分的缺陷长度为，每个部分的缺陷深度记为dk，缺陷所在的位置由于频厚积的改变使群速度cg发生变化，则缺陷对任意模态导波的飞行时间的影响表达式如下： 式中ΔTOF表示某个模态导波波包的飞行时差，f为激励声源的主频， 采用缺陷深度的平均值d’作为缺陷的整体深度，则缺陷对任意模态导波的飞行时间的影响表达式近似表示为： 得到平均群速度的表达式如下： 式中，L表示当前路径中声源与信号接收装置的间距；； 设K=rL，则有K∈[0，1]，则将平均群速度的表达式简化为： 式中，缺陷深度的函数以及K为未知数，以上表达式适用任意模态导波，将至少两个模态导波的时差代入得到方程式如下： 在已知材料参数的前提下，求解上述方程式得到缺陷深度的函数以及K，根据K计算得到缺陷长度r； 所述将每条路径的缺陷深度代入厚度分布计算公式获取缺陷厚度分布，结合缺陷区域定位的结果实现缺陷成像包括： 提取每条路径上计算得到的缺陷深度，赋值给对应的路径两侧宽度分别为声源间距的12的区域， 提取不同路径信号接收装置接收的波包最大峰值作为厚度分布权重因子，得到缺陷厚度分布， 根据缺陷区域定位的结果和缺陷厚度分布进行成像，实现缺陷成像。

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