基于脈沖渦流的CFRP層壓板損傷檢測可行性研究
發(fā)布時間:2021-04-05 22:57
為實現(xiàn)碳纖維增強復合材料(CFRP)層壓板的無損檢測,基于材料自身導電特性,考慮其各向異性分布特點,采用脈沖渦流方法實現(xiàn)其常見損傷檢測。利用有限元軟件構造CFRP層壓板常見的分層和沖擊損傷模型,建立圓柱形渦流激勵線圈,設置有效脈沖渦流激勵,進而獲取檢測點不同方向磁感應強度數(shù)據(jù)。仿真結果表明:基于磁感應強度z軸分量的脈沖渦流檢測方法可實現(xiàn)沖擊和分層兩種結構損傷檢測。結論是可利用脈沖渦流方法實現(xiàn)對各向異性CFRP層壓板結構損傷的有效檢測。
【文章來源】:計算機仿真. 2020,37(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
各向異性CFRP層壓板結構示意圖
脈沖渦流檢測原理如圖2所示,利用被測材料的導電性,將激勵線圈通以一定占空比的方波電流,該變化的電流將會產(chǎn)生快速衰減的磁場,而變化的磁場在被測的導體試件中將會感應出脈沖渦流。此渦流變化引發(fā)感應出新的渦流磁場,并與原磁場互相作用。當被測CFRP材料發(fā)生結構損傷,導致其電導率發(fā)生變化時,相應磁感應強度也將與無損傷情況產(chǎn)生的標準信號發(fā)生差異,從而實現(xiàn)材料損傷探測。3 搭建仿真模型
脈沖渦流傳感器選為圓柱形探頭,其內(nèi)徑為11mm,外徑為15mm。為對比分析激勵線圈長度對磁感應強度的影響,設置4種長度探頭,分別為30mm、40mm、50mm、60mm。激勵線圈置于被測試樣上方0.5mm處,即探頭提離高度統(tǒng)一設為0.5mm,線圈匝數(shù)為1500匝。激勵電流給定設為逆時針方向,電流頻率100Hz,占空比為50%,電流幅值為0.5A。3.2 損傷試樣模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖渦流無損檢測技術綜述[J]. 武新軍,張卿,沈功田. 儀器儀表學報. 2016(08)
[2]碳纖維增強復合材料脈沖渦流無損檢測仿真與實驗研究[J]. 周德強,尤麗華,張秋菊,鄭莎,吳佳龍. 傳感技術學報. 2014(02)
[3]脈沖渦流圓柱型探頭參數(shù)的優(yōu)化設計[J]. 周德強,張斌強,王海濤,尤麗華,盛衛(wèi)峰. 無損檢測. 2012(09)
本文編號:3120254
【文章來源】:計算機仿真. 2020,37(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
各向異性CFRP層壓板結構示意圖
脈沖渦流檢測原理如圖2所示,利用被測材料的導電性,將激勵線圈通以一定占空比的方波電流,該變化的電流將會產(chǎn)生快速衰減的磁場,而變化的磁場在被測的導體試件中將會感應出脈沖渦流。此渦流變化引發(fā)感應出新的渦流磁場,并與原磁場互相作用。當被測CFRP材料發(fā)生結構損傷,導致其電導率發(fā)生變化時,相應磁感應強度也將與無損傷情況產(chǎn)生的標準信號發(fā)生差異,從而實現(xiàn)材料損傷探測。3 搭建仿真模型
脈沖渦流傳感器選為圓柱形探頭,其內(nèi)徑為11mm,外徑為15mm。為對比分析激勵線圈長度對磁感應強度的影響,設置4種長度探頭,分別為30mm、40mm、50mm、60mm。激勵線圈置于被測試樣上方0.5mm處,即探頭提離高度統(tǒng)一設為0.5mm,線圈匝數(shù)為1500匝。激勵電流給定設為逆時針方向,電流頻率100Hz,占空比為50%,電流幅值為0.5A。3.2 損傷試樣模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖渦流無損檢測技術綜述[J]. 武新軍,張卿,沈功田. 儀器儀表學報. 2016(08)
[2]碳纖維增強復合材料脈沖渦流無損檢測仿真與實驗研究[J]. 周德強,尤麗華,張秋菊,鄭莎,吳佳龍. 傳感技術學報. 2014(02)
[3]脈沖渦流圓柱型探頭參數(shù)的優(yōu)化設計[J]. 周德強,張斌強,王海濤,尤麗華,盛衛(wèi)峰. 無損檢測. 2012(09)
本文編號:3120254
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