张翔
,
林莉
,
陈军
,
郭广平
,
李喜孟
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.6.017
在二维条件下,对比分析了经典的确定性模型和随机孔隙模型对含孔隙复合材料的物理模拟结果.确定性模型将含孔隙复合材料看做各向同性均匀介质,将孔隙假设为大小相同、离散均匀分布的规则形状;随机孔隙模型依据随机介质理论,采取统计学原理和方法,将孔隙看做是小尺度上的随机扰动,叠加于由基体构成的大尺度背景介质平均特性之上,可以利用空间平稳随机过程加以描述.研究发现,利用随机孔隙模型不但能够得到与真实孔隙几何相似性良好的孔隙形貌,而且基于此模型的超声衰减系数理论预测结果和实验测试结果之间的符合程度大大优于传统的确定性模型.
关键词:
复合材料
,
孔隙
,
随机孔隙模型
刘颖韬
,
郭广平
,
杨党纲
,
何方成
,
霍雁
,
赵石彬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.015
对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究.研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪光灯激励脉冲热像法能够给出清晰的检测结果和丰富的构件内部信息,可以检测出脱粘缺陷、损伤和蜂窝积水,能够用于雷达罩的在役检测.闪光灯激励脉冲热像法适于检测厚度较薄的层合板构件.
关键词:
无损检测
,
复合材料
,
红外热像无损检测
,
脉冲热像法
刘颖韬
,
牟仁德
,
郭广平
,
杨党纲
,
唐佳
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.6.014
为了跟踪和记录热障涂层缺陷产生、发展直至脱落的过程,对热障涂层试片组进行热循环实验,在实验前和不同实验阶段分别对各个试片进行闪光灯激励红外热像检测;对发现的可疑区进行了解剖分析,识别出微裂纹;利用含有自然缺陷和人工缺陷的试片对红外热像检测的检测能力进行了评价.结果表明:闪光灯激励红外热像检测技术能够检测出直径小于0.5mm的脱粘缺陷,还能够识别出微裂纹态,这种状态用肉眼从涂层表面无法识别;闪光灯激励红外热像检测技术不仅可用于热障涂层的缺陷检测,还有希望用于热障涂层的寿命评估.
关键词:
无损检测
,
热障涂层
,
红外热像检测
,
缺陷检测
吉建民
,
陈金龙
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.014
通过数字图像相关方法对三种航空复合材料的弹性常数进行了测试.通过对DICM理论分析,依据ASTM标准提出合理的测试方案使得DICM的应变测试精度达到25με,满足航空复合材料测试要求.同时应用DICM和电测法对比测试了三种不同航空复合材料的弹性常数,实验结果表明这两种方法得到的实验结果相对误差较小,应力-应变曲线基本重合,DICM能够很好地反映航空复合材料的应变响应和精确测试其弹性常数.
关键词:
数字图像相关
,
航空复合材料
,
弹性常数
,
应变测试精度
陈秀明
,
林莉
,
李喜孟
,
郭广平
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.01.018
针对超声干涉法测量薄层厚度的原理,讨论了薄层及与其相邻介质声阻抗匹配分别满足界面声压反射系数|R1|＜1/2或|R1|＞1/2时回波信号的选取原则,并以薄层声压反射系数谱为依据,分析了上述两种声阻抗匹配条件下谱线分别出现次生极大或极小值的规律,在此基础上提出了薄层厚度测量时谱线极值的选择方法.以航空雷达罩蒙皮GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)层板外表面复合涂层以及钢基体表面ZrO2陶瓷涂层样品为例进行了薄层厚度测量实验研究及信号分析.研究表明,超声干涉法薄层厚度实验结果与SEM(Scanning Electron Microscope)测量结果相符.由此可知,薄层及与其相邻介质声阻抗匹配判据对于超声干涉法薄层厚度测量具有很强的理论指导意义及工程应用价值.
关键词:
超声干涉法
,
声阻抗匹配
,
薄层
,
厚度测量
,
声压反射系数谱
牟云飞
,
林莉
,
郭广平
,
李喜孟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.012
基于炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)随机孔隙模型,提出采用时域有限差分法对CFRP孔隙率超声衰减检测进行数值模拟.针对孔隙率P=0.065%～4.96%,厚度2mm,纤维质量分数69%±3%的多层预浸料热压成型炭纤维单向增强环氧树脂基复合板,进行了数值模拟与实验测试.所得到的CFRP孔隙率与超声衰减系数间关系,在模拟与实验中展现了相似的规律.结果表明:利用随机孔隙模型结合时域有限差分法进行CFRP孔隙率超声检测数值模拟具有可行性.
关键词:
炭纤维增强复合材料
,
孔隙率
,
随机介质
,
随机孔隙模型
,
时域有限差分法
陈桂才
,
吴东流
,
程茶园
,
郭广平
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.01.013
简述了红外热波无损检测的原理,并利用红外热波无损检测系统对铝蜂窝夹芯结构复合材料和泡沫夹芯结构复合材料的胶接界面脱粘缺陷进行了检测.结果表明,该方法检测此类缺陷快速、高效、直观.引入界面层的概念,建立了此类复合材料缺陷红外热波检测的数学分析模型,利用该模型简单方便地对热像图进行了理论分析.
关键词:
复合材料
,
红外热波
,
无损检测
,
热图分析
林莉
,
罗明
,
郭广平
,
李喜孟
复合材料学报
基于复合材料孔隙率与材料密度、超声波纵波声速之间的内在联系,采用超声水浸底波反射回波法,利用5 MHz平探头测量碳纤维单向增强复合材料超声声阻抗.借助金相显微镜测试复合材料孔隙率,并利用实验进行参数标定后,建立了超声声阻抗与碳纤维增强环氧树脂复合材料孔隙率P的经验公式.对0.03%≤P≤2.21%同批复合材料试样进行实验验证,发现声阻抗法测量结果与金相法测量结果相符.利用该方法测量孔隙率,无须测量材料声速和密度,且测量结果受孔隙形貌影响较小,易于实现,在复合材料孔隙率无损检测方面具有可行性.
关键词:
复合材料
,
孔隙率
,
超声无损检测
,
声阻抗
郝文峰
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
,
张悦
玻璃钢/复合材料
层间剪切强度是评价复合材料层合板层间力学性能的一项重要指标.首先,按照ASTM D 2344开展了复合材料层合板短梁剪切试验,研究了CCF300/5228复合材料层合板层间剪切性能.其次,基于数字图像相关方法得到了不同载荷作用下层间全场位移和应变分布.最后,利用ABAQUS建立了复合材料层合板有限元模型,分析了复合材料层合板层间位移及应变分布,并与数字图像相关计算结果进行了对比.研究表明,数字图像相关方法试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性.数字图像相关方法能够实时监测层合板层间应变分布,进而预测层间剪切破坏位置,为复合材料层间剪切性能研究提供有效的全场应变监测手段.
关键词:
复合材料层合板
,
层间剪切性能
,
数字图像相关
,
全场变形
,
ABAQUS
马丽婷
,
陈新文
,
王翔
,
郭广平
,
郝文峰
玻璃钢/复合材料
通过四点弯曲试验和落锤冲击试验,研究了复合材料层合曲梁冲击前后四点弯曲强度及其破坏模式.不仅通过超声C扫描分析了不同内径复合材料层合曲梁试件冲击后的损伤特征,而且分析了冲击损伤对层合曲梁强度及层间最大应力的影响;同时,通过数字散斑相关方法得到复合材料层合曲梁在四点弯曲载荷作用下的变形场以及失效模式.研究结果将为复合材料层合曲梁在飞行器结构中的应用提供有价值的实验依据.
关键词:
复合材料层合曲梁
,
强度
,
低速冲击
,
四点弯曲
,
数字散斑相关方法
