高分辨率超声波用于量化编织的CFRP层中表面下的纹

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 非破坏性测试 不破坏性测试
• 复合材料工程 复合材料工程

背景情况:

• 碳纤维增强聚合物 (CFRP) 复合材料具有出色的机械性能,但容易因内部纹而降低性能.
• 厚型复合结构中的纹,在航空航天和风力发电中很常见,损害了结构完整性和机械性能.
• 准确地描述这些几何变形对于确保CFRP组件的安全性和可靠性至关重要.

研究的目的:

• 开发和介绍一种非破坏性的方法,用于提取纹CFRP复合材料中的单个板块的3D几何形状.
• 引入一种技术,用于制造一致的,外平面纹的CFRP层板,模拟使用中的缺陷.
• 建立一种方法来表征纹特征,包括高度和强度,在每一片.

主要方法:

• 采用湿布置工艺和热压固化,制造具有嵌入式,外平面纹的CFRP层板.
• 采集超声波 (UT) 扫描数据,使用浸泡扫描系统中的传统单元传感器.
• 通过追踪时间域A扫描中的电压峰值并应用空间高斯平均值来提取单个层层几何形状.

主要成果:

• 从UT扫描数据中成功地从制造的纹CFRP优惠券中提取了单个层层的几何形状.
• 纹特征的表征,特别是在每个薄膜内空间上变化的纹高度和强度.
• 根据预期的模式验证提取的纹几何形状,并呈现单个参数来量化纹强度.

结论:

• 本次提出的非破坏性方法有效地提取和表征了纹CFRP复合材料中的板块的3D几何形状.
• 该技术允许对纹特征进行详细分析,这对于了解它们对材料性能的影响至关重要.
• 这种方法为在使用厚厚CFRP结构的行业中进行质量控制和结构完整性评估提供了有价值的工具.