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木基復合材料破壞過程中聲發射特性的研究

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-03-17  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:51
 
       利用聲發射監測系統獲取了膠合板和貼面刨花板兩種木基復合材料三點彎曲加載狀態下斷裂損傷的聲發射信號。利用累計能量和振鈴總計數兩項聲發射信號特征參量分析了膠合板和貼面刨花板損傷破壞過程及其特點;利用幅值和有效電壓RMS)研究了隨撓度增大膠合板和貼面刨花板內部裂紋產生、擴展、宏觀裂紋形成至斷裂的過程。結果表明:聲發射信號的幅值、有效電壓、累計能量、振鈴總計數等參量可以有效表征木基復合材料內部損傷演化過程;貼面刨花板的斷裂損傷發生早于膠合板,且貼面刨花板的損傷演化過程分為線彈性階段和斷裂韌性階段,膠合板分為線彈性階段、非線性變形階段和斷裂韌性階段。

       材料的變形、損傷和斷裂過程是能量的積累和釋放過程,當材料的局部受到損傷或斷裂破壞時,能量便以應力波的形式釋放出來,這就是聲發射簡稱AE)現象。聲發射信號是由傳感器接收材料在受力變形破壞時所釋放的聲波,經前置放大器、信號調理裝置等處理而顯示的電信號,其頻率主要集中在100 kHz至1 MHz之間。通過AE技術對波形信號的提取和處理,可以分析材料內部結構產生的細觀變化、材料變形、變形擴大以及完全變形或斷裂的宏觀變化乜-。聲發射技術以實時監測損傷過程為特點,能夠在線監測裂紋的萌生和擴展過程,是一種有效地檢查動態缺陷的無損檢測方法。

       木基復合材料在承受外力載荷時會發生基體裂紋、界面脫粘、分層以及纖維斷裂等不同形式的微觀損傷,隨著時間的積累,最終導致材料宏觀上的破壞。木基復合材料在損傷斷裂過程中會發出豐富的聲發射信號,通過采集和分析聲發射信號,可以確定材料發生破壞的臨界載荷、損傷階段以及材料損傷的程度,對木基復合材料使用壽命及安全性評估具有重要意義。筆者以常見的膠合板和貼面刨花板為研究對象,利用聲發射檢測系統對其在三點彎曲載荷作用下的破壞過程進行監測,利用AE信號參數探討木基復合材料聲發射的動態演變特征,研究木基復合材料在破壞過程中的聲發射參數與損傷演化之間的關系特性。

資料下載:   木基復合材料破壞過程中聲發射特性的研究.pdf
 
關鍵詞: 復合材料
 
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