碳纖維制品應力無損檢測技術的發展方向
2020-06-28

  對于碳纖維復合材料中殘余應力的有損檢測方法一方面破壞增強纖維后會引起材料不同復合相間應力的重新分配,增加了應力計算的復雜程度。另一方面材料受到不可逆的破壞以后失去了承載能力。從經濟和在線鍵康監測角度來看存在很大的劣勢。而無損檢側方法對材料產生的損傷可以忽略不計,不會影響結構件繼續使用,并在在線監測角度方面存在廣闊的發展前景,但是要將這些檢側技術應用于碳纖維增強復合材料,還需依托于以下幾方面的努力:

 

  (1)在傳統聲彈性理論中引人各向異性影響因素,推導普遍適用的各向異性聲彈性表達式,為復合材料中殘余應力離彈性量奠定理論基礎。同時在實驗技術上,要將現代化的機器人技術、自適應技術、自動控制技術、計算機技術、信號處理技術、CAD/CAM等技術領城的前沿研究與無損檢側技術有機結合,以滿足現代產品質量對無損檢測的要求;

  (2)由于X射線衍射法測量的是復合材料中晶體組分的應力。所以想要得到材料整體的應力分布,還需進行組分與材料整體間的應力分配,這就需要建立更合理的復合材料細觀力學模型,以解決不同組分間應力傳遞和分配的問題;

  (3)中子衍射法檢側原理與X射線衍射法相同,區別在于檢測深度更深,檢測設備稀缺,無法方便快捷地應用于工程實際檢測中。發展簡單便攜的中子衍射檢側設備,是該方法主要的發展趨勢;

  (4)拉曼光譜法與聲彈性法和射線衍射法相比,檢測深度更淺、空間分辨率更高,更適用于微小區域的應力檢側,因此復合材料纖維與基體界面應力狀態的檢測研究是拉曼光譜法的優勢和發展趨勢。

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