基于小波分析的碳纖維復(fù)合材料超聲波檢測.pdf

1、近年來，碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料在工程中的應(yīng)用迅猛增長，主要是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料，用于飛機(jī)制造、汽車制造、造船、化工、家具與電器設(shè)備等領(lǐng)域，特別是在航空、艦艇、核能等領(lǐng)域尤其受到重用。然而，在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的制造過程中有可能產(chǎn)生缺陷，引起質(zhì)量問題，甚至導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)件的報廢，造成重大損失。并且，復(fù)合材料在生產(chǎn)過程中工藝不穩(wěn)定, 缺陷無法完全避免和檢查,它的橫向承載與抗剪能力較低,在沖擊或疲勞等載荷的作用下極易發(fā)生損傷直至破壞, 因此對碳纖維增

2、強(qiáng)型復(fù)合材料進(jìn)行損傷檢測和實(shí)時監(jiān)測顯得尤為重要。 本論文將小波分析用于碳纖維復(fù)合材料的無損檢測研究，而無損檢測方法則采用具有缺陷定位準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)的超聲檢測。主要完成的工作如下： 對超聲波檢測技術(shù)和檢測方法進(jìn)行了研究，針對分層缺陷的十六層碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料，確定其適合的檢測方法，并對檢測信號的處理問題進(jìn)行分析，選擇處理方法及軟件實(shí)現(xiàn)平臺。 結(jié)合A型脈沖反射式超聲探傷儀的應(yīng)用原理提出一種可準(zhǔn)確判定出分層缺陷

3、位置的方法，并給出了數(shù)學(xué)計算公式。同時，得出材料的纖維方向彈性模量和垂直方向彈性模量分別對超聲波在碳纖維復(fù)合材料中傳播的影響。 提出了判別碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的損傷程度判別的兩種方案：互相關(guān)函數(shù)判別法和小波分析判別法。分析了兩種方法的優(yōu)、缺點(diǎn)與可行性，分別將兩方案付諸與實(shí)驗(yàn)，最后得出，互相關(guān)函數(shù)判別法不能用于碳纖維復(fù)合材料的超聲波檢測信號分析，而小波分析理論很實(shí)用，并得出了判別材料損傷程度的檢測點(diǎn)和判別規(guī)則。 總結(jié)本論文