碳纖維復合材料作為一種具有質(zhì)量輕、強度高、導電性強等優(yōu)越性能的先進材料,被航空航天、汽車制造、體育用品等諸多行業(yè)所接納和應用。碳纖維復合材料有著鮮明的優(yōu)點,但本身也存在著一些缺陷,層與層之間的結(jié)合力比較薄弱、環(huán)氧樹脂基體的韌性相對較差等。因此在生產(chǎn)和使用過程中會產(chǎn)生如分層、脫粘和裂紋等各類缺陷,使得復合材料的性能降低,具有安全隱患。因此,必須研究和發(fā)展能夠準確檢測碳纖維復合材料中成型缺陷的無損檢測技術(shù),在發(fā)生事故前排除隱患以保障構(gòu)件使用安全及可靠性。本文針對碳纖維復合材料層纖維結(jié)構(gòu)和纖維束缺失,研究了多層碳纖維存在各向異性纖維結(jié)構(gòu)以及有內(nèi)部缺陷存在時,利用脈沖渦流無損檢測技術(shù)的的方法進行特征提取的方法。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于脈沖渦流熱成像的碳纖維多層復合材料層纖維結(jié)構(gòu)分層的檢測研究。碳纖維復合材料內(nèi)部纖維取向復雜多樣,且內(nèi)部層間熱傳導信息非常微弱,使得復合材料層纖維結(jié)構(gòu)的檢測非常困難。脈沖渦流熱成像技術(shù)(ECPT)將脈沖渦流技術(shù)與紅外熱成像技術(shù)相結(jié)合,先將碳纖維復合材料表面溫度分布的變化用紅外熱像儀進行采集,然后利用計算機進行算法處理來達到檢測復合材料層纖維結(jié)構(gòu)的目的,該檢測方法...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 渦流熱成像無損檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 脈沖渦流熱成像無損檢測原理
    2.1 渦流檢測技術(shù)
        2.1.1 渦流效應
        2.1.2 渦流的趨膚效應和滲透深度
        2.1.3 渦流檢測技術(shù)原理
    2.2 紅外熱成像檢測技術(shù)
    2.3 脈沖渦流熱成像檢測技術(shù)
        2.3.1 脈沖渦流熱成像方式
        2.3.2 內(nèi)部缺陷對表面溫度分布的影響
        2.3.3 紅外圖像序列采集
        2.3.4 熱成像系統(tǒng)檢測的其他影響因素
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多層復合材料層纖維結(jié)構(gòu)檢測方法研究
    3.1 試件的制備及實驗平臺的搭建
        3.1.1 試件的制備
        3.1.2 實驗平臺
    3.2 實驗原理
    3.3 脈沖渦流熱圖像序列的特征提取
        3.3.1 標準小波變換圖像增強算法
        3.3.2 基于正則化奇異值分解的主成分分析算法
    3.4 實驗結(jié)果
        3.4.1 多層復合材料ECPT實驗結(jié)果及分析
        3.4.2 復合材料碳纖維結(jié)構(gòu)模型仿真分析
        3.4.3 復合材料碳纖維結(jié)構(gòu)分層檢測
    3.5 基于ECPT的多層碳纖維層間熱模糊修正算法研究
        3.5.1 基于熱模糊修正的實驗結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多層復合材料內(nèi)部纖維束缺失的檢測方法研究
    4.1 試件的制備和實驗平臺
    4.2 傅里葉變換
    4.3 實驗流程圖
    4.4 實驗結(jié)果
        4.4.1 PCA處理結(jié)果
        4.4.2 傅里葉變換處理結(jié)果
        4.4.3 熱模糊修正傅立葉變換結(jié)果
        4.4.4 纖維束缺失的量化分析
    4.5 本章總結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：3822775