在碳纤维增强聚合物上检测几乎看不见的冲击损伤,使用扩散超声波改进时频域干扰敏感区
Yuqi Ma1, Fangyuan Li1, Jianbo Wu1
1School of Mechanical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 25, 2024
概括
这项研究引入了一种新的方法,使用时间频域的扩散超声波来检测碳纤维增强聚合物 (CFRP) 的早期损伤. 干扰敏感区 (DSZ) 方法提高了损害评估的准确性.
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
- 超声波分析 超声波分析
背景情况:
- 几乎看不见的冲击损伤 (BVID) 对碳纤维增强聚合物 (CFRP) 完整性构成重大挑战.
- 传统的超声波方法在早期损伤检测和定位方面扎.
研究的目的:
- 调查时间频域中干扰敏感区 (DSZ) 的可重复性和意义,用于在CFRP中检测BVID.
- 为了提高扩散超声波折叠关系计算的准确性,用于早期冲击损伤评估.
主要方法:
- 在CFRP上对BVID进行实验研究,CFRP受到重复冲击.
- 计算和比较时间,频率和时间-频率领域的折叠关系系数.
- 从时间频域分析中识别和利用稳定,重复的DSZ.
主要成果:
- 分散波干扰的灵敏度在时间和频率领域分布不均.
- 随着冲击次数的增加,失调系数单调地增加.
- 观察到稳定和重复的DSZ,表明特定频率对损伤的敏感性.
- 用DSZ改进的装饰关系计算显示,损害评估的增长率为10.22%.
结论:
- 时间频域中的干扰敏感区 (DSZ) 是CFRP中冲击损伤的可重复和显著指标.
- 通过DSZ增强的扩散超声波脱关系分析,为评估早期BVID提供了一种可行的方法.
- 这种技术为复合材料的非破坏性测试提供了更好的灵敏度和准确性.
