碳纤维三维编织复合材料损伤演化及声发射统计特征分析

发布时间：2024-04-07 02:55

　　碳纤维三维编织复合材料克服了传统层合复合材料易分层破坏等致命缺陷,是综合现代材料和编织技术发展的新型复合材料。其可设计性能更强,具有高比刚度和比强度、良好的损伤容限、耐冲击和抗疲劳等优异的力学性能。因此在航空、航天、军事、交通和能源等工程领域得到了广泛的应用。本文研究了不同编织方式、编织角和尺寸的碳纤维三维编织复合材料的拉伸力学行为及其微结构破坏特征。同时,采用声发射(Acoustic Emission,AE)技术与数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法互补的测试系统,监测三维编织复合材料损伤演化过程中AE信号和表面变形场信息。通过断铅实验对AE信号进行模拟,探索复合材料在不同方向的AE传播与衰减特性。此外,利用聚类和统计分析方法对AE特征参数进行处理与分析。最后,借助显微断层扫描(Micro-computed Tomography,Micro-CT)技术,观察材料内部细观结构与损伤特性。得到的主要的结论如下:不同编织方式和编织角的三维编织复合材料的力学性能存在一定的差异。相比于三维四向编织复合材料,三维五向编织复合材料中轴向增强纱线的引入,提高...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1声发射检测技术的原理

第一章绪论31.3.1声发射检测技术声发射(AcousticEmission,AE)检测技术是指物体受到外力或内力的作用下产生变形或断裂，损伤源的形成和发展促使其内部应变能以瞬态弹性波的形式释放出来的物理行为，通过对材料内部缺陷或潜在缺陷进行动态损伤监测，能有效描述复合材料的损伤....

图2-1三维四向编织复合材料拉伸试件Fig.2-13Dfourdirectionalbraidedcompositetensilespecimen.

河北大学硕士学位论文102.2.1三维四向编织复合材料拉伸试件制备TypeA型碳纤维三维编织复合材料是平均表面编织角为30°，纤维体积分数为55%，厚度为5±0.1mm的碳纤维三维四向编织复合材料。将TypeA型碳纤维三维编织复合材料层合板沿编织方向(纵向)进行机械加工，最终获得....

图2-2三维编织复合材料试件的形貌和尺寸

第二章实验材料与研究方法11图2-2三维编织复合材料试件的形貌和尺寸Fig.2-2Themorphologyanddimensionsof3Dbraidedcompositespecimens.2.2.3含有不同预制体的标准拉伸试件制备TypeA和B型碳纤维三维编织复合材料是平均....

图2-3三维编织复合材料试件的几何形状和尺寸

河北大学硕士学位论文12图2-3三维编织复合材料试件的几何形状和尺寸Fig.2-3Thegeometryanddimensionsof3Dbraidedcompositespecimens.2.2.4显微断层扫描测试标准拉伸试件制备TypeD型碳纤维三维编织复合材料是平均表面编织....

本文编号：3947565