本文關(guān)鍵詞：T700碳纖維復(fù)合材料漸進(jìn)損傷聲發(fā)射特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：碳纖維復(fù)合材料以其高比強(qiáng)度、比模量,性能可設(shè)計(jì)、易于整體成形等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于軍事、民用等領(lǐng)域,如在航天火箭、飛機(jī)、導(dǎo)彈、風(fēng)電葉片等制造中作為結(jié)構(gòu)材料、功能材料或結(jié)構(gòu)與功能集成材料,并且呈逐漸從簡(jiǎn)單零部件、次承力部件向大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件、主承力結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。然而其在制造成型、二次機(jī)加工、在役使用、修理等環(huán)節(jié)的無損檢測(cè)亟待解決,尤其在役服務(wù)CFRP結(jié)構(gòu)件,在惡劣環(huán)境或復(fù)雜工況下可能導(dǎo)致重大財(cái)產(chǎn)損失和安全事故。因此開展碳纖維復(fù)合材料無損檢測(cè)研究,及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)、預(yù)測(cè)碳纖維復(fù)合材料損傷失效顯得尤為重要。碳纖維復(fù)合材料損傷過程中出現(xiàn)的基體開裂、界面分層和纖維斷裂破壞均伴有明顯的聲發(fā)射特征,損傷失效形式與聲發(fā)射信號(hào)間存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)能及時(shí)有效地檢測(cè)分析這一損傷破壞過程。本文研究?jī)?nèi)容如下:(1)有限元模擬分析對(duì)單向鋪層T700碳纖維復(fù)合材料試件徑向拉壓損傷過程和[0°/90°]14、[45°/-45°]14鋪層T700碳纖維復(fù)合材料層合板屈曲漸進(jìn)損傷過程進(jìn)行有限元模擬分析,研究分析了各損傷失效過程,確定了損傷過程中的失效形式。(2)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)單向鋪層T700碳纖維復(fù)合材料試件徑向拉壓損傷和[0°/90°]14、[45°/-45°]14鋪層T700碳纖維復(fù)合材料層合板屈曲漸進(jìn)損傷進(jìn)行聲發(fā)射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)研究,研究了各損傷破壞過程中的聲發(fā)射特性,建立了損傷失效形式與聲發(fā)射信號(hào)間的聯(lián)系。(3)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識(shí)別研究選取典型基體開裂、界面分層、纖維斷裂信號(hào)進(jìn)行參數(shù)、波形、頻譜、小波包分析,提取特征向量,以此為輸入設(shè)計(jì)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對(duì)T700碳纖維復(fù)合材料損傷聲發(fā)射信號(hào)的模式識(shí)別,宏觀了解了該損傷失效過程,為聲發(fā)射監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)碳纖維復(fù)合材料損傷失效提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：碳纖維復(fù)合材料 T700 漸進(jìn)損傷 聲發(fā)射 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題的研究背景及意義10-13
• 1.1.1 碳纖維復(fù)合材料無損檢測(cè)的意義10
• 1.1.2 碳纖維復(fù)合材料損傷機(jī)理10-11
• 1.1.3 碳纖維復(fù)合材料損傷常用檢測(cè)方法11-13
• 1.2 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)在碳纖維復(fù)合材料檢測(cè)中的研究13-16
• 1.2.1 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介13-14
• 1.2.2 聲發(fā)射技術(shù)在碳纖維復(fù)合材料檢測(cè)中的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 碳纖維復(fù)合材料漸進(jìn)損傷研究的意義15-16
• 1.3 模式識(shí)別在碳纖維復(fù)合材料損傷檢測(cè)中的研究16-18
• 1.3.1 模式識(shí)別簡(jiǎn)介16
• 1.3.2 模式識(shí)別在碳纖維復(fù)合材料損傷檢測(cè)中的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第二章 T700碳纖維復(fù)合材料徑向拉壓損傷特性分析19-37
• 2.1 T700碳纖維復(fù)合材料徑向拉壓損傷有限元分析19-28
• 2.1.1 創(chuàng)建有限元分析模型19-22
• 2.1.2 有限元模擬結(jié)果分析22-28
• 2.2 T700碳纖維復(fù)合材料徑向拉壓實(shí)驗(yàn)28-30
• 2.2.1 試件28
• 2.2.2 徑向拉壓實(shí)驗(yàn)28-30
• 2.3 結(jié)果分析30-35
• 2.3.1 微觀損傷分析30-31
• 2.3.2 損傷聲發(fā)射信號(hào)參量分析31-32
• 2.3.3 波形分析32-33
• 2.3.4 頻譜分析33
• 2.3.5 小波包分析33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 T700碳纖維復(fù)合材料屈曲漸進(jìn)損傷特性分析37-60
• 3.1 T700碳纖維復(fù)合材料屈曲漸進(jìn)損傷有限元分析37-50
• 3.1.1 T700碳纖維復(fù)合材料層合板剪切損傷有限元分析37-44
• 3.1.2 T700碳纖維復(fù)合材料層合板彎曲損傷有限元分析44-50
• 3.2 T700碳纖維復(fù)合材料屈曲漸進(jìn)損傷實(shí)驗(yàn)50-53
• 3.2.1 試件及夾具50-51
• 3.2.2 屈曲漸進(jìn)損傷實(shí)驗(yàn)51-53
• 3.3 結(jié)果分析53-59
• 3.3.1 力學(xué)損傷特性分析53-56
• 3.3.2 損傷聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)分析56-58
• 3.3.3 損傷定位58-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 T700碳纖維復(fù)合材料損傷BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別60-69
• 4.1 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介60-63
• 4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)60-61
• 4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法原理61-63
• 4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)63-64
• 4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練64-65
• 4.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在T700碳纖維復(fù)合材料損傷模式識(shí)別中的應(yīng)用65-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 發(fā)表文章目錄74-75
• 致謝75-76

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本文編號(hào)：501553