基于主动Lamb波的复合材料层合板损伤识别技术研究

发布时间：2024-11-30 15:35

　　碳纤维复合材料由于其比刚度和比强度高、耐腐蚀和疲劳性能强等优点,越来越多地应用于航空及航天工业等高性能领域的主要结构部件。它们在制造过程中因易受缺陷和夹渣,这可能会影响其发挥最佳性能。此外,它们易受到低速冲击等威胁性行为,材料内部可能出现严重损伤,而受冲击侧没有任何痕迹。它们可能导致复合材料内部基体开裂和分层以及纤维断裂,更甚演变为疲劳断裂。不可见损伤水平与结构退化相对应,损伤降低结构的剩余强度和耐久性,导致灾难性的材料失效,威胁飞行器安全运行,因此,迫切需要对碳纤维复合材料结构进行结构健康监测。Lamb波因其传播距离长、成本低、对各种缺陷具有良好的灵敏度,已成为复合材料检测与评价的研究热点,是最具应用前景的健康监测技术。虽然基于Lamb波的健康监测技术引起了人们的广泛关注,取得了一定的研究成果,但仍面临着一系列的挑战:定位精度、结构损伤识别及程度评估方法尚处于初步探索阶段,远未成熟等。针对目前结构健康监测研究存在的问题,本课题以复合材料板结构为研究对象,通过传感系统构建、信号处理、损伤定位及程度识别等技术研究,实现结构损伤准确判断及评估。具体创新性研究工作阐述如下:(1)首先介绍了 L...

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１国产飞机Ａ３８０复合材料使用情况??

山东大学博士学位论文??第一章绪论??１．１课题背景及研究意义??碳纤维增强复合材料（Ｃａｒｂｏｎ?Ｆｉｂｅｒ?Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ?Ｐｌａｓｔｉｃ，?ＣＦＲＰ）因其高强度、??高刚度、低密度、耐腐蚀、抗疲劳、可设计性强的许多优良特点［｜—８］而能显著提??高飞机、航天器等的性能....

图１－２国产飞机Ｃ９１９复合材料使用情况??

山东大学博士学位论文??■礙，ＨＩ?Ｋ合親?／?丹严??、??图１－２国产飞机Ｃ９１９复合材料使用情况??虽然碳纤维复合材料代替金属材料具有某些机械性能和化学性能的优势，但??是复合材料也存在不足［２４＿２９］：?—方面，复合材料损伤机理和模式与金属材料区别??甚大；另一方面，复....

图１－３剩余持续荷载与损伤尺寸的关系??由于纤维复合材料结构是由不同方向的纤维铺层叠加而成的，其高度各向异?

??ｄｅｔｅｃｔａｂｉｌｉｔｙ?ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ?（ＣＤＴ）?（ＭｏｋＲＤＤ）?（Ｍａｎ?０５０）??｜?Ｉ?＊?Ｉ?Ｍｊ?ＵＲｌｎｕ？？?ｌｏａｄ???１???Ｉ???！???Ｉ?Ｕ－?Ｕｍｍ?ＵＭｄ??１＾－１！?ｉｉ?］?ｉ?二：；＾??（？＊ｒ？?（Ｍ？０?（＊＊＊（?....

图１－４热无损检测系统示意图??：（Ｐｕｌｓｅ??

山东大学博士学位论文??一些研宄包括超声波检测（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇ，ＵＴ）?［６１］，红外（Ｉｎｆｒａ－ｒｅｄ，ＩＲ）热??成像［６２］、Ｘ射线断层扫描（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ?Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，ＣＴ）?［６３］，声发射等技术＿，??下面简要介绍其原理及优、缺点。?....

本文编号：4013026