(2)不同損傷類型的聲發(fā)射特征

       表2是對(duì)三次有效試驗(yàn)得到的聲發(fā)射試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),經(jīng)計(jì)算可以得出直接拉伸斷裂過(guò)程中占全部信號(hào)98%以上的聲發(fā)射信號(hào)幅度集中在30~60dB、持續(xù)時(shí)間不大于400μs。由表2得出樹(shù)脂微觀裂紋和樹(shù)脂宏觀開(kāi)裂的聲發(fā)射特征值見(jiàn)表3。

　　

 

　　

 

(3)增韌劑含量對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂試樣聲發(fā)射特性的影響

表4是添加不同比例增韌劑時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂試樣直接拉伸斷裂得到的聲發(fā)射試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表4中A-1~A-4的數(shù)據(jù)可以看出,隨著增韌劑CMP含量的增加聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生起始時(shí)間推后,撞擊、振鈴計(jì)數(shù)和能量計(jì)數(shù)呈遞減趨勢(shì),最大持續(xù)時(shí)間呈遞增趨勢(shì)?？梢?jiàn)適當(dāng)CMP增韌劑的添加從無(wú)損檢測(cè)的角度來(lái)說(shuō)可以提高環(huán)氧樹(shù)脂的性能。A-2、A-5和A-6分別為添加8% CMP、丁腈和CTBN的試樣,三者比較可以看出增韌劑選擇順序?yàn)镃TBN、CMP和丁腈。

　　

 2. 2　分級(jí)拉伸斷裂過(guò)程的聲發(fā)射特性

圖6為環(huán)氧樹(shù)脂分級(jí)拉伸斷裂過(guò)程負(fù)荷-聲發(fā)射幅度-時(shí)間曲線。從圖6可看出,聲發(fā)射起始載荷約為20 N,從聲發(fā)射起始到第一個(gè)載荷臺(tái)階約350 N聲發(fā)射信號(hào)很多,該階段的聲發(fā)射計(jì)數(shù)在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中最高,在保載過(guò)程中信號(hào)也持續(xù)不斷,但是信號(hào)幅度呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。保載結(jié)束后向第二臺(tái)階加載時(shí)信號(hào)數(shù)量又上升,基本持續(xù)到第二載荷臺(tái)階約700 N時(shí),在第二臺(tái)階保載時(shí)信號(hào)迅速變少,信號(hào)幅度一般不超過(guò)50 dB。向第三臺(tái)階1050 N升載時(shí)信號(hào)數(shù)量與第二次升載過(guò)程相當(dāng),在1050N保載時(shí)信號(hào)收斂。保載結(jié)束繼續(xù)升載的信號(hào)數(shù)量又開(kāi)始上升,出現(xiàn)幅度為98 dB的聲發(fā)射信號(hào)后試樣很快發(fā)生斷裂。

　　

 環(huán)氧樹(shù)脂試樣分級(jí)加載聲發(fā)射特性是升載過(guò)程聲發(fā)射信號(hào)豐富、保載階段聲發(fā)射信號(hào)迅速減少,呈收斂狀態(tài)。由圖6計(jì)算出三個(gè)恒載臺(tái)階下聲發(fā)射延續(xù)時(shí)間見(jiàn)表5。

　　

 2. 3　重復(fù)拉伸斷裂過(guò)程的聲發(fā)射特性 
       材料重復(fù)加載時(shí),重復(fù)載荷到達(dá)原先所加最大載荷前發(fā)生明顯聲發(fā)射的現(xiàn)象稱費(fèi)利西蒂效應(yīng),費(fèi)利西蒂比就是重復(fù)加載時(shí)產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)時(shí)的載荷與原先所加最大載荷之比,費(fèi)利西蒂比越大說(shuō)明材料抗損傷性越好[2]。圖7為環(huán)氧樹(shù)脂重復(fù)拉伸斷裂過(guò)程負(fù)荷-聲發(fā)射幅度-時(shí)間曲線,根據(jù)圖7計(jì)算的費(fèi)利西蒂比見(jiàn)表6。

　　

 從圖7和表6可以看出,環(huán)氧樹(shù)脂試樣存在費(fèi)利西蒂效應(yīng)。環(huán)氧樹(shù)脂試樣在第一次加載負(fù)荷達(dá)到350 N時(shí),重復(fù)加載時(shí)的費(fèi)利西蒂比是0. 971,由于費(fèi)利西蒂比大于0. 95[3]說(shuō)明前次加載對(duì)性能影響不大。但自第二次加載后再重復(fù)加載則費(fèi)利西蒂比小于0. 95,說(shuō)明加載載荷達(dá)到700 N時(shí)再重復(fù)加載則前次加載對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂試樣的拉伸性能產(chǎn)生很大的影響。

環(huán)氧樹(shù)脂試樣重復(fù)拉伸斷裂時(shí)的聲發(fā)射特性是隨著重復(fù)加載次數(shù)增加,產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)的數(shù)量逐次減少,每次產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)時(shí)的起始載荷逐漸提高。

3　結(jié)論

(1)環(huán)氧樹(shù)脂試樣拉伸斷裂過(guò)程,聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生一般分為孕育階段、產(chǎn)生發(fā)展累積階段、破壞失效階段三個(gè)階段。在整個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂試樣拉伸斷裂過(guò)程中微觀裂紋產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)占主導(dǎo)地位。

(2)環(huán)氧樹(shù)脂微觀裂紋產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)的特征是幅度小于60 dB、持續(xù)時(shí)間小于400μs,宏觀開(kāi)裂產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)的特征是幅度不小于98 dB、持續(xù)時(shí)間不少于13149μs。

(3)增韌劑含量的增加對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂試樣聲發(fā)射特性有明顯影響。

(4)環(huán)氧樹(shù)脂試樣分級(jí)加載聲發(fā)射特性是升載過(guò)程聲發(fā)射信號(hào)豐富,保載階段聲發(fā)射信號(hào)迅速減少,呈收斂狀態(tài)。

(5)環(huán)氧樹(shù)脂試樣重復(fù)加載聲發(fā)射特性是隨著重復(fù)加載次數(shù)增加,產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)的數(shù)量逐次減少,每次產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)時(shí)的起始載荷逐漸提高。