復(fù)合材料補(bǔ)片膠接修補(bǔ)結(jié)構(gòu)對導(dǎo)波傳播的影響研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的優(yōu)良特性有很多，如較高的比強(qiáng)度、比剛度，良好的熱穩(wěn)定性、抗疲勞性和耐腐蝕性，在航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。碳纖維樹脂基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在成型以及服役過程中，受到各種因素影響，會產(chǎn)生初始缺陷和損傷，若不及時發(fā)現(xiàn)和處理，將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的整體性能。同時，越來越多的補(bǔ)片結(jié)構(gòu)在各種產(chǎn)品上服役，其也容易發(fā)生損傷和在發(fā)生損傷之后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會有較大程度上的降低。本文主要研究含圓孔的復(fù)合材料補(bǔ)片修補(bǔ)結(jié)構(gòu)對Lamb波傳播的影響。<

2、br>　　首先：對Lamb波進(jìn)行了相關(guān)理論介紹和分析，求解了鋁板的頻散方程，同時繪制鋁板的頻散曲線。對壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的壓電方程予以介紹，并分析了不同形狀及極化方向的壓電陶瓷換能器的振動特性。
　　其次，利用通用有限元軟件ANSYS編寫APDL代碼，建立了包含鋁板、層合板補(bǔ)片、膠層和鋯鈦酸鉛壓電陶瓷換能器（PZT）的壓電和逆壓電效應(yīng)的模型，實(shí)現(xiàn)在鋁板結(jié)構(gòu)中激勵Lamb波和接收Lamb波響應(yīng)信號，并以試驗(yàn)驗(yàn)證模型的正確性。對復(fù)合

3、材料補(bǔ)片正面修補(bǔ)后的金屬損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，研究不同補(bǔ)片尺寸及形狀修補(bǔ)2mm孔對Lamb波損傷檢測的影響。由圓形、方形、菱形補(bǔ)片的仿真模擬結(jié)果顯示，不同的形狀對 A0和 S0波形包絡(luò)的影響差異較大，不同尺寸的菱形補(bǔ)片也對A0和S0波形包絡(luò)有較大差異。
　　再者，基于圖形化編譯平臺 LABVIEW搭建半自動實(shí)驗(yàn)平臺。實(shí)驗(yàn)分析了含有不同直徑圓孔的鋁板和復(fù)合材料板的Lamb波傳播，分別得出了圓孔直徑對直達(dá)模式波形包絡(luò)的幅值影響。