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木基復合材料破壞過程中聲發(fā)射特性的研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-03-17  來源:復材應用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):51
 
       利用聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)獲取了膠合板和貼面刨花板兩種木基復合材料三點彎曲加載狀態(tài)下斷裂損傷的聲發(fā)射信號。利用累計能量和振鈴總計數(shù)兩項聲發(fā)射信號特征參量分析了膠合板和貼面刨花板損傷破壞過程及其特點;利用幅值和有效電壓RMS)研究了隨撓度增大膠合板和貼面刨花板內(nèi)部裂紋產(chǎn)生、擴展、宏觀裂紋形成至斷裂的過程。結(jié)果表明:聲發(fā)射信號的幅值、有效電壓、累計能量、振鈴總計數(shù)等參量可以有效表征木基復合材料內(nèi)部損傷演化過程;貼面刨花板的斷裂損傷發(fā)生早于膠合板,且貼面刨花板的損傷演化過程分為線彈性階段和斷裂韌性階段,膠合板分為線彈性階段、非線性變形階段和斷裂韌性階段。

       材料的變形、損傷和斷裂過程是能量的積累和釋放過程,當材料的局部受到損傷或斷裂破壞時,能量便以應力波的形式釋放出來,這就是聲發(fā)射簡稱AE)現(xiàn)象。聲發(fā)射信號是由傳感器接收材料在受力變形破壞時所釋放的聲波,經(jīng)前置放大器、信號調(diào)理裝置等處理而顯示的電信號,其頻率主要集中在100 kHz至1 MHz之間。通過AE技術(shù)對波形信號的提取和處理,可以分析材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的細觀變化、材料變形、變形擴大以及完全變形或斷裂的宏觀變化乜-。聲發(fā)射技術(shù)以實時監(jiān)測損傷過程為特點,能夠在線監(jiān)測裂紋的萌生和擴展過程,是一種有效地檢查動態(tài)缺陷的無損檢測方法。

       木基復合材料在承受外力載荷時會發(fā)生基體裂紋、界面脫粘、分層以及纖維斷裂等不同形式的微觀損傷,隨著時間的積累,最終導致材料宏觀上的破壞。木基復合材料在損傷斷裂過程中會發(fā)出豐富的聲發(fā)射信號,通過采集和分析聲發(fā)射信號,可以確定材料發(fā)生破壞的臨界載荷、損傷階段以及材料損傷的程度,對木基復合材料使用壽命及安全性評估具有重要意義。筆者以常見的膠合板和貼面刨花板為研究對象,利用聲發(fā)射檢測系統(tǒng)對其在三點彎曲載荷作用下的破壞過程進行監(jiān)測,利用AE信號參數(shù)探討木基復合材料聲發(fā)射的動態(tài)演變特征,研究木基復合材料在破壞過程中的聲發(fā)射參數(shù)與損傷演化之間的關(guān)系特性。

資料下載:   木基復合材料破壞過程中聲發(fā)射特性的研究.pdf
 
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