基于脉冲涡流的CFRP层压板损伤检测可行性研究

发布时间：2021-04-05 22:57

　　为实现碳纤维增强复合材料（CFRP）层压板的无损检测,基于材料自身导电特性,考虑其各向异性分布特点,采用脉冲涡流方法实现其常见损伤检测。利用有限元软件构造CFRP层压板常见的分层和冲击损伤模型,建立圆柱形涡流激励线圈,设置有效脉冲涡流激励,进而获取检测点不同方向磁感应强度数据。仿真结果表明:基于磁感应强度z轴分量的脉冲涡流检测方法可实现冲击和分层两种结构损伤检测。结论是可利用脉冲涡流方法实现对各向异性CFRP层压板结构损伤的有效检测。 

【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

各向异性CFRP层压板结构示意图

脉冲涡流检测原理如图2所示,利用被测材料的导电性,将激励线圈通以一定占空比的方波电流,该变化的电流将会产生快速衰减的磁场,而变化的磁场在被测的导体试件中将会感应出脉冲涡流。此涡流变化引发感应出新的涡流磁场,并与原磁场互相作用。当被测CFRP材料发生结构损伤,导致其电导率发生变化时,相应磁感应强度也将与无损伤情况产生的标准信号发生差异,从而实现材料损伤探测。3 搭建仿真模型

脉冲涡流传感器选为圆柱形探头,其内径为11mm,外径为15mm。为对比分析激励线圈长度对磁感应强度的影响,设置4种长度探头,分别为30mm、40mm、50mm、60mm。激励线圈置于被测试样上方0.5mm处,即探头提离高度统一设为0.5mm,线圈匝数为1500匝。激励电流给定设为逆时针方向,电流频率100Hz,占空比为50%,电流幅值为0.5A。3.2 损伤试样模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲涡流无损检测技术综述[J]. 武新军,张卿,沈功田.  仪器仪表学报. 2016(08)
[2]碳纤维增强复合材料脉冲涡流无损检测仿真与实验研究[J]. 周德强,尤丽华,张秋菊,郑莎,吴佳龙.  传感技术学报. 2014(02)
[3]脉冲涡流圆柱型探头参数的优化设计[J]. 周德强,张斌强,王海涛,尤丽华,盛卫峰.  无损检测. 2012(09)



本文编号：3120254