傳統(tǒng)的二維編織復(fù)合材料雖然具有比強(qiáng)度和比模量高等優(yōu)良特性,并且得到廣泛應(yīng)用,但由于其層狀結(jié)構(gòu),在長(zhǎng)期服役過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)層間的開裂,造成了結(jié)構(gòu)安全隱患。為了改善這一問(wèn)題,一種新型的由立體編織技術(shù)與現(xiàn)代復(fù)合材料相結(jié)合的沿厚度方向增強(qiáng)的三維編織復(fù)合材料出現(xiàn),并因其完整性和可設(shè)計(jì)性在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中受到青睞。然而,因?yàn)槿S編織結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性,諸多因素影響著其力學(xué)性能,其中不同編織結(jié)構(gòu)、不同編織角以及不同承載方向的三維編織復(fù)合材料的損傷機(jī)理存在一定的差異,現(xiàn)階段的研究仍然缺乏對(duì)此問(wèn)題系統(tǒng)的分析。因此,研究彎曲載荷下編織復(fù)合材料的力學(xué)性能和損傷破壞機(jī)理,特別是針對(duì)三維編織復(fù)合材料以及漸進(jìn)損傷過(guò)程的分析,對(duì)保證復(fù)合材料服役過(guò)程中的結(jié)構(gòu)健康具有重要意義。本文首先對(duì)寬頻帶和諧振式兩種傳感器進(jìn)行衰減測(cè)試,采用聲發(fā)射（Acoustic Emission,AE）與數(shù)字圖像相關(guān)（Digital Image Correlation,DIC）相結(jié)合的方法對(duì)碳纖維平紋編織復(fù)合材料層合板試件在四點(diǎn)彎曲加載條件下進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),深入了解了復(fù)合材料在彎曲受載的過(guò)程中的損傷演變機(jī)理。其次,利用這種互補(bǔ)技術(shù)監(jiān)測(cè)了在三點(diǎn)彎曲加載... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

聲發(fā)射檢測(cè)的基本原理

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文2出應(yīng)變能，這種現(xiàn)象被稱做聲發(fā)射現(xiàn)象，其中直接與變形和斷裂機(jī)制有關(guān)的源，被稱為聲發(fā)射源[18-20]。從聲發(fā)射源釋放出的彈性波最終傳播到材料表層，由這些彈性波造成的表面位移被聲發(fā)射傳感器探測(cè)到，之后將這些機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再被放大、處理和記錄[21-23]。固體材料在加工、處理和使用過(guò)程中有很多因素能引起內(nèi)應(yīng)力的變化，如位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、孿生、裂紋萌生與擴(kuò)展、斷裂、無(wú)擴(kuò)散型相變、磁疇壁運(yùn)動(dòng)、熱脹冷縮、外加負(fù)荷的變化等等[24]，這些內(nèi)應(yīng)力的變化往往就會(huì)產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)。圖1-1聲發(fā)射檢測(cè)的基本原理人們根據(jù)觀察到的聲發(fā)射信號(hào)分析并推斷材料內(nèi)部的狀態(tài)或缺陷性質(zhì)。諸如撞擊和撞擊計(jì)數(shù)、振鈴計(jì)數(shù)、幅度、能量、持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間、有效值電平等一些波形參數(shù)可以用來(lái)表示聲發(fā)射信號(hào)的特征以此分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部變形損傷情況。其中，撞擊計(jì)數(shù)和振鈴計(jì)數(shù)常用于聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)，事件計(jì)數(shù)與材料內(nèi)部損傷、斷裂源的多少有關(guān)，幅度常常被用于波源的類型鑒別、強(qiáng)度及衰減的測(cè)量，持續(xù)時(shí)間被用于特殊波源類型和噪聲的鑒別，有效值電壓主要用于連續(xù)型聲發(fā)射活動(dòng)性評(píng)價(jià)，而能量則可以用于聲源類型的鑒別。圖1-2聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)圖分析研究

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文4部顯微結(jié)構(gòu)。具有極高的分辨率，可以達(dá)到微米(μm)級(jí)別[38-40]。X射線顯微成像系統(tǒng)包括微焦距X射線管、精準(zhǔn)調(diào)控的樣品臺(tái)、一個(gè)連接抓幀器的二維X射線CCD相機(jī)和一個(gè)帶有雙處理器和LCD監(jiān)控的電子計(jì)算機(jī)等幾個(gè)部分，成像過(guò)程見圖1-3。其工作原理是利用試件各個(gè)部位的密度的不同，而物質(zhì)對(duì)X射線的衰減系數(shù)與物質(zhì)的質(zhì)量密度直接相關(guān)，當(dāng)X射線透過(guò)試件時(shí)，試件的各個(gè)部位對(duì)X射線的吸收率不同，射線穿過(guò)物質(zhì)并與物質(zhì)相互作用后，射線將受到射線路徑上物質(zhì)的吸收或散射，因而射線強(qiáng)度衰減，最終衰減后的X射線在檢測(cè)器上成像[41-43]。當(dāng)X射線與物質(zhì)相互作用時(shí)，不同材料的物質(zhì)吸收X射線的量由X射線的能量E、材料的密度ρ和原子序數(shù)Z所決定。若記X射線源發(fā)出射線強(qiáng)度為I0，當(dāng)X射線穿過(guò)物體的路徑為Ｌ時(shí)，探測(cè)器檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度記為Id(L)，忽略散射時(shí)有如下關(guān)系：d()exp((,))OIL=IxEdL（1.2）其中μ，x分別為被測(cè)物的吸收系數(shù)，空間位置。給定位置處的吸收系數(shù)依賴于不同材料的空間分布。對(duì)于簡(jiǎn)單的材料，吸收系數(shù)可以表示為：3.83.2()azEbE=+（1.3）其中a是一個(gè)能量依賴較弱的參數(shù)，b為常數(shù)。圖1-3Micro-CT成像過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】：
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