基于声发射的碳纤维复合材料拉伸损伤特性研究

玻璃钢/复合材料 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (10): 5-9.

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基于声发射的碳纤维复合材料拉伸损伤特性研究

孟超, 张熙, 何志祥, 彭卫东^*

中国民用航空飞行学院,广汉618307

收稿日期:2019-05-20 出版日期:2019-10-28 发布日期:2019-10-28
通讯作者: 彭卫东(1968-),男,硕士,教授,主要从事计算机测控以及电气技术方面的研究,pwdcafuc@126.com。
作者简介:孟超(1989-),男,硕士,助教,主要从事复合材料无损检测方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金民航联合研究基金重点支持项目(U1233202);中国民航飞行学院科研基金项目(Q2018-120)

DAMAGE CHARACTERISTICS OF CARBON FIBER COMPOSITESBASED ON ACOUSTIC EMISSION TECHNOLOGY

MENG Chao, ZHANG Xi, HE Zhi-xiang, PENG Wei-dong^*

Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307, China

Received:2019-05-20 Online:2019-10-28 Published:2019-10-28

摘要/Abstract

摘要： 使用自主设计的声发射检测系统完成了碳纤维复合材料在拉伸断裂试验中的声发射信号采集,采用小波分析、频谱分析与特征参数分析相结合的方法对试验中所得的两组声发射信号进行了对比分析,建立了故障特征频率与复合材料损伤模式之间的联系,找到了碳纤维复合材料在损伤过程中声发射信号主要成分的变化规律。

关键词: 碳纤维复合材料, 声发射, 小波分析, 频谱分析

Abstract: Acoustic emission (AE) signal acquisition of carbon fiber composites in tensile fracture test is completed by using the self-designed AE detection system. Wavelet analysis, spectrum analysis and characteristic parameter analysis are used to analyze the two sets of AE signals obtained in the test. The relationship between the failure characteristic frequency and the damage mode of carbon fibre composites is established, and the main variation rule of acoustic emission signals in the damage process of carbon fibre composites is found.

Key words: carbon fiber composites, acoustic emission, wavelet analysis, spectrum analysis

中图分类号:

TB332

孟超, 张熙, 何志祥, 彭卫东. 基于声发射的碳纤维复合材料拉伸损伤特性研究[J]. 玻璃钢/复合材料, 2019, 0(10): 5-9.

MENG Chao, ZHANG Xi, HE Zhi-xiang, PENG Wei-dong. DAMAGE CHARACTERISTICS OF CARBON FIBER COMPOSITESBASED ON ACOUSTIC EMISSION TECHNOLOGY[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2019, 0(10): 5-9.

参考文献

[1]胡挺, 王晓春, 任盈盈. 空客A350和波音787的对比研究. 企业技术开发旬刊, 2015, 34(12): 54-56.
[2] 范玉青, 张丽华. 超大型复合材料机体部件应用技术的新进展. 航空学报, 2009, 30(3): 534.
[3] 黄博翔. 基于HHT的三维编织复合材料声发射检测信号分析的研究. 天津: 天津工业大学, 2018.
[4] 彭卫东, 孟超, 高丽霞, 等. 碳纤维复合材料的声发射检测技术研究进展. 中国民用航空, 2016(7): 109-111.
[5] 刘哲军, 张志超, 韩智恒, 等. 4种C/E复合材料NOL环试样拉伸试验过程的声发射特性. 无损检测, 2018, 40(1): 14-19.
[6] 赵文政, 李敏, 张燕南, 等. 复合材料损伤过程声发射信号聚类分析与压缩变形测量. 玻璃钢/复合材料, 2018(6): 5-10.
[7] 吴伟, 刘斯以, 邬冠华. 蜂窝夹层复合材料压缩损伤声发射特征研究. 材料导报, 2013, 27(12): 110-113.
[8] Su H, Chang C. Acoustic emission wavelet analysis of filament wound composite tube fatigue damage process. Open Materials Science Journal, 2015, 9(1): 214.
[9] 帅洁妮. 风机叶片材料声发射信号的降噪和盲源分离研究. 南京: 南京航空航天大学, 2013.
[10] Gutkin R, Green C J, Vangrattanachai S, et al. On acoustic emission for failure investigation in CFRP: Pattern recognition and peak frequency analyses. Mechanical Systems & Signal Processing, 2011, 25(4): 1393-1407.
[11] 孟超, 彭卫东, 宁小波, 等. 玻璃纤维复合材料损伤过程的声发射特性研究. 玻璃钢/复合材料, 2016(12): 23-27.
[12] 贾继红, 张晓丽, 陈小凡. 小波理论在碳纤维复合材料分层缺陷检测中的应用. 现代制造工程, 2015(12): 93-96.
[13] 宁小波. 声发射技术在复合材料损伤检测中的应用研究. 广汉: 中国民用航空飞行学院, 2014.
[14] 刘斯以. AC313复合材料构件加载中声发射监测. 南昌: 南昌航空大学, 2013.
[15] 梁晓敏, 周伟, 庞艳荣, 等. 基于小波分析的复合材料层间损伤声发射行为. 玻璃钢/复合材料, 2014(8): 44-48.

基于声发射的碳纤维复合材料拉伸损伤特性研究

DAMAGE CHARACTERISTICS OF CARBON FIBER COMPOSITESBASED ON ACOUSTIC EMISSION TECHNOLOGY

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[1]	史启通, 李冰, 冯聪, 明平文, 张存满. 基于显微CT技术的碳纸微观结构特征分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(6): 65-69.
[2]	康元春, 刘俊峰, 孟紫薇. 碳纤维复合材料电池箱轻量化研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(5): 66-70.
[3]	杨飒, 周伟, 姬晓龙, 刘佳, 马连华. 纳米纤维素对CFRP界面及损伤演化行为的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(5): 71-77.
[4]	蒋朕琦, 黄文健, 曹诗宇, 吴超群. 不同刀具对超声辅助钻削CFRP分层损伤的影响研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(2): 56-61.
[5]	冯旭, 刘玲. 氨基化碳管薄膜对碳纤维复合材料层间性能的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(2): 82-88.
[6]	杜宏昱, 成健, 刘顿, 李子文, 丰凯. CO₂激光剥离碳纤维表面涂层及其性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(1): 36-41.
[7]	肖剑雄, 周向, 申政. 高速永磁电机转子碳纤维护套张力缠绕仿真分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(1): 68-72.
[8]	蒋诗才, 闫鸿琛, 石峰晖, 李韶亮, 竹文坤. 紫外老化对快速固化碳纤维增强环氧树脂基复合材料性能影响[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(1): 98-103.
[9]	欧阳俊杰, 王付胜, 孔繁淇, 王秉谦, 陈亚军. 湿/热环境对环氧树脂复合材料冲击后压缩剩余强度的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(9): 31-37.
[10]	马泽超, 胡业发, 冯正峰, 徐胜风, 阎冬. 基于碳纤维复合材料轻木夹芯结构的起重机副臂架设计[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(9): 62-67.
[11]	张宏远, 蒋鹏, 宋佳宇, 李伟, 张志远, 李彩瑞, 闫孝伟. 基于模态声发射的碳纤维增强复合材料损伤机制识别[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(8): 11-17.
[12]	杨向涛, 王朝阳, 张金纳, 朱世杰, 郭海伟, 吴海宏, 仝立勇. 超薄碳纤维复合材料结构电池制备及其性能评价[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(7): 39-47.
[13]	李倩倩, 张加顺, 脱晓庆, 高彦涛, 李炜. 基于AE的碳纤维复合材料圆管轴向压缩性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(7): 76-83.
[14]	宋金鹏, 王金炜, 罗浩, 樊晓斌, 桂林. 碳纤维复合材料圆环拉伸力学性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(6): 65-71.
[15]	郑艳萍, 李明坤, 熊勇坚, 张超禹. 复合材料双钉胶-螺混合连接结构参数对失效载荷的影响[J]. 复合材料科学与工程, 2021, 0(4): 18-27.