在碳纤维增强聚合物 (CFRP) -结合结构中检测脱缺陷,基于主动羊羔波浪能量分析
Zhenze Yang1, Yongfeng Ren1, Qiang Shi1
1State Key Laboratory of Electronic Test Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 14, 2024
概括
使用活跃的Lamb波的新方法可以检测火箭发动机外的界面解接. 损伤演变因子 (DEF) 量化了碳纤维增强聚合物和结构的损伤.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 结构健康监测 结构健康监测
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 碳纤维增强聚合物 (CFRP) 对于固体火箭发动机外至关重要.
- 在使用条件下,CFRP和之间的界面解接是关键故障模式.
- 现有的NDT方法与深层或多层复合材料缺陷作斗争.
研究的目的:
- 开发一种创新的NDT方法,用于检测CFRP-结构中的界面解接.
- 引入和验证损害演变因子 (DEF) 用于定量损害评估.
- 在具有挑战性的服务和存储环境中解决当前NDT技术的局限性.
主要方法:
- 采用了激活的Lamb波浪能量分析,特别是A0模式,用于缺陷检测.
- 使用数值模拟和实验验证来分析波传播.
- 根据移位时间历史响应信号计算了损害演变因子 (DEF).
主要成果:
- A0模式的Lamb波被证明对接口损伤很敏感.
- DEF值与界面解锁的大小直接相关.
- 数字和实验结果显示了一致的趋势.
结论:
- 提出的基于Lamb波的方法可以有效地检测和量化CFRP结构中的界面解接.
- 损害演变因子 (DEF) 提供了一种可靠的衡量标准,用于评估脱债的严重程度.
- 这种技术增强了固体火箭发动机的结构完整性监测.
