在CFRP复合材料中使用基于引导波的虚拟传感路径检测基线不含分层的检测.
Kai Luo1, Lin Ye1, Samir Mustapha2
1Shenzhen Key Laboratory of Intelligent Manufacturing for Continuous Carbon Fibre Reinforced Composites, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, PR China; School of Automation and Intelligent Manufacturing (AIM), Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, PR China.
Ultrasonics
|August 6, 2025
概括
一种名为MRW-RAPID的新方法可以在没有基线的情况下检测复合材料中的分层. 它使用虚拟传感器和反射波来准确地定位损伤,增强结构健康监测.
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
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 碳纤维增强聚合物 (CFRP) 复合材料中的分层对结构完整性构成重大风险.
- 现有的损害定位方法通常需要基线进行比较,限制其实际应用.
- 有效的结构健康监测 (SHM) 需要可靠和无基线损伤检测技术.
研究的目的:
- 提出一种新的无基线损伤定位方法,用于检测CFRP复合材料中的分层.
- 通过结合多路径反射波来提高损害检测的准确性和可靠性.
- 为复合结构的SHM建立一个实用和可扩展的方法.
主要方法:
- 开发用于概率检查损坏的多路反射波重建算法 (MRW-RAPID).
- 使用边界镜像创建虚拟传感器,以模拟反射的引导波.
- 将虚拟传感路径与直接传感路径集成,以改善损害定位.
- 基于互惠和光线追踪的多路基线无损害指数计算方法的开发.
主要成果:
- 在不需要基线的情况下,MRW-RAPID在损伤定位性能上显著改善.
- 该方法在实验验证中仅使用四个传感器准确可靠地定位了分层损伤.
- 多路损害指数的融合增强了复合材料分层的检测和定位能力.
结论:
- 拟议的MRW-RAPID是一种有效,实用和可扩展的基线自由方法,用于在CFRP复合材料中检测分层.
- 虚拟传感器和多路径分析的集成克服了传统方法的局限性.
- 这一进步有助于对复合材料结构健康监测的最新技术.
