材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

针对复合材料圆筒结构,讨论了基于模态柔度曲率矩阵的无损检测方法.通过模态分析获得脱层复合材料圆筒的各阶固有频率及节点振型,计算得到轴向和周向柔度曲率矩阵来判断损伤.研究表明:轴向和周向柔度曲率矩阵两种方法均可达到精确识别脱层位置及大小的效果,且越靠近外筒壁,柔度曲率矩阵图突变越大,越易检测.相对而言,轴向柔度曲率Fc在脱层位置突变远大于周向柔度曲率Fd,更易判断损伤.但当损伤发生在沿轴线固定端边界时,轴向柔度曲率Fc本身就有较小突变,应用周向柔度曲率Fd识别防止误判.

关键词: 复合材料圆筒 , 脱层损伤 , 损伤检测 , 柔度曲率矩阵

基于失效树理论的结构多位置损伤检测方法

潘旦光 , 黄慧光 , 宋俊磊 , 高艳华

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2009.z1.010

在某一确定荷载作用下,结构不同部位的失效概率是不同的.为此提出了基于失效树理论进行人工神经网络样本采集的方法.在此基础上,采用人工神经网络和遗传算法进行结构动力损伤定位和损伤程度的估计.算例分析表明:基于失效树理论可以有效地减少训练样本的大小,从而有效的进行结构多损伤情况下的损伤检测分析.

关键词: 失效树 , 人工神经网络 , 遗传算法 , 损伤检测 , 多位置损伤

基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究

于湛卉 , 杨涛 , 牛雪娟 , 杜宇

玻璃钢/复合材料

利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置.以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果.

关键词: 复合材料梁 , 脱层损伤 , 模态柔度曲率改变率 , 损伤检测

基于柔度曲率矩阵的复合材料脱层损伤识别研究

李菊峰 , 杨涛 , 杜宇 , 牛雪娟

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.05.016

利用复合材料的模态柔度曲率矩阵探讨了复合材料构件的无损检测方法.通过模态分析获得脱层复合材料梁的各阶固有频率及节点振型,计算得到模态柔度曲率矩阵判断复合材料梁的脱层损伤.基于梁结构损伤检测理论发展了基于柔度曲率矩阵的复合材料板结构脱层损伤识别理论,即纵向柔度曲率矩阵和横向柔度曲率矩阵.算例分析表明:对于单一脱层损伤,纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.6310、5.4078倍.对于多处脱层损伤,小损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.5350、5.902 8倍;大损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是5.680 3、10.010 9倍.突变位置与预设的脱层位置一致.说明纵向和横向柔度曲率均能判断复合材料脱层损伤的位置和大小,且相对来说,纵向柔度曲率损伤识别效果更好于横向柔度曲率.

关键词: 复合材料 , 脱层损伤 , 模态柔度曲率矩阵 , 损伤检测

碳纳米管在对称斜交铺层层合板分层检测中的应用

李尤 , 黄争鸣 , 王克用 , 常俊骅

玻璃钢/复合材料

本文将碳纳米管(Carbon Nanotube,简称CNT)均匀分散于乙烯基酯树脂中形成导电树脂,将玻璃纤维与导电及非导电树脂交替复合制备成导电/非导电斜交铺层层合板,通过测试观察导电层中电阻的突变,确定拉伸载荷下对称斜交铺层层合板的萌生载荷.

关键词: 碳纳米管 , 层合板 , 分层萌生 , 损伤检测

基于超声导波的贮箱绝热层脱粘检测试验

王奕首 , 马云龙 , 武湛君 , 马书义 , 常志龙

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.Z1.016

研究使用超声导波对绝热层脱粘损伤进行检测的可行性.在铝板上采用环氧树脂粘接片状结构聚酰亚胺泡沫模拟绝热结构.通过在铝板上布置一对可变角度的楔形探头,改变入射角度和激励信号中心频率产生适当的导波模态,采用Pitch-catch方式研究不同扫描路径上的超声导波在贴片结构上的传播特性变化.实验结果表明绝热层泡沫吸收了超声导波大部分能量,采用超声导波可定性地检测绝热结构的脱粘状况,包括脱粘位置和大小.

关键词: 绝热层 , 超声导波 , 损伤检测 , 脱粘缺陷 , 完整性监测

Lamb波在复合材料板中传播的谱有限元建模和仿真

刘锋 , 王愈伟

复合材料学报

基于谱有限元对Lamb波在复合材料层合板中的传播进行了模拟。结合Gabor小波分析对谱有限元及传统有限元模拟结果与理论结果进行了对比,并对相控阵法结构探伤的扫描过程进行了模拟和分析,给出了Lamb波的传播和扫描图像。结果表明,在得到更精确模拟结果的同时,谱有限元较传统有限元法能大大缩短计算时间,证实了该方法在模拟Lamb波在复合材料板中的传播方面的优越性。同时,谱有限元法能很好地模拟相控阵法探伤的扫描过程,模拟结果与实际结果吻合,证实了本文建模方法的可行性和精确性。

关键词: 谱有限元 , Lamb波 , 复合材料 , 损伤检测 , Gabor小波变换 , 相控阵

含纤维断裂复合材料热阻变化的细观建模

宁志华 , 刘人怀 , 刘焕林

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.002

为探讨单向纤维增强复合材料中纤维损伤与材料热阻变化之间的关系，建立了由纤维断裂引起热阻变化的细观理论模型，并利用该模型对热阻变化率进行了定性分析。针对纵向传热与垂直传热两种情形下的热阻进行分析，结合 Weibull纤维强度分布模型，引入纤维失效长度作为纤维链段的最小长度，获得了纤维断裂引起的复合材料纵向和沿厚度方向热阻变化率的解析函数。采用 Monte-Carlo随机方法对外加应力作用下复合材料热阻随着纤维断裂而发生变化的过程进行模拟。研究结果表明：无论是纵向热阻还是厚度方向的热阻，热阻变化率均随纤维断点数目的增大而线性递增；纤维体积组分越大，热阻变化率越大。纵向热阻变化率随着纤维/基体导热系数比β的增大而迅速增大，但当β>10时增大的幅度逐渐减弱；而厚度方向的热阻变化率则随着β的增大先急剧增大而后递减，当纤维与基体的导热系数相当时(在β=1附近)达到最大值。

关键词: 纤维增强 , 损伤检测 , 热阻 , Weibull分布 , Monte-Carlo模拟