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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量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：CN119756254B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202411979013.8，技术领域涉及：G01B17/00；该发明授权一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量方法是由丁辉;曹健铖;晏井利;张俊设计研发完成，并于2024-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量方法，包括以下步骤：采集超声的全矩阵数据；计算不同缠绕角度对应的各向异性声速矩阵；对各个A扫信号进行聚焦延时计算，完成全聚焦成像；对全聚焦成像的图像中，最靠近碳纤维全缠绕气瓶表面的结构信号进行识别和提取；对聚焦效果进行评估，获得匹配度最高的全聚焦图像；确定当前层厚度；根据所使用的聚焦延时，确定当前层的各向异性声速及缠绕角度；改变全聚焦成像范围并修正聚焦延时，重复步骤三至步骤六，获取碳纤维全缠绕气瓶多层结构中各层的缠绕角度及厚度。本发明实现Ⅳ型碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声检测，具有无损，检测效率高的优点，具有广泛的应用前景。

本发明授权一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量方法在权利要求书中公布了：1.一种碳纤维全缠绕气瓶缠绕角度和分层厚度的超声测量方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，将阵列超声传感器沿气瓶瓶身表面轴向放置，以阵列超声传感器的各个晶片阵元依次作为激励源，所有晶片阵元同时作为接收源的方式，采集超声的全矩阵数据； 步骤二，根据缠绕复合材料的力学本构关系以及克里斯托菲尔方程，计算气瓶瓶身缠绕层中不同缠绕角度对应的各向异性声速矩阵； 步骤三，基于各向异性声速矩阵以及不同聚焦位置处的声传播路径，对全矩阵数据中各个A扫信号进行聚焦延时的计算，完成全聚焦成像； 步骤四，通过自动聚类算法和基于边缘的主动轮廓演化模型，对全聚焦成像的图像中，最靠近碳纤维全缠绕气瓶表面的结构信号进行识别和提取； 步骤五，根据结构信号的完整性和形态特征，对聚焦效果进行评估，获得匹配度最高的全聚焦图像； 步骤六，根据全聚焦图像中的分层结构信号深度，确定当前层厚度；根据所使用的聚焦延时，确定当前层的各向异性声速及缠绕角度； 步骤七，根据已确定的当前层厚度和缠绕角度，改变全聚焦成像范围并修正聚焦延时，重复步骤三至步骤六，直至获取碳纤维全缠绕气瓶多层结构中所有碳纤维层的缠绕角度及厚度； 所述步骤二中，不同缠绕角度对应的各向异性声速矩阵的计算方法为：通过坐标转换将材料的初始刚度矩阵转化为不同缠绕角度对应的刚度矩阵，然后以此为系数求解对应的克里斯托菲尔方程，得到不同缠绕角度对应的各向异性声速； 所述步骤三中，聚焦延时的计算所用公式为： 式中，t表示聚焦延时，n表示当前聚焦点位所在的层数，l表示激励阵元到聚焦点位的距离，l表示接收阵元到聚焦点位的距离，D表示聚焦点位到试样表面的距离，h表示第i层的厚度，vi1表示第i层中激励阵元到聚焦点位声传播路径上的声速，vi2表示第i层中及接收阵元到聚焦点位声传播路径上的声速，vn1表示第n层中激励阵元到聚焦点位声传播路径上的声速，vn2表示第n层中及接收阵元到聚焦点位声传播路径上的声速。

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