碳纖維復合材料分層損傷的超聲波無損檢測研究.pdf

1、由于復合材料具有剛度大、強度高、重量輕的顯著優(yōu)點，使其廣泛應用于航空、建筑、工業(yè)等眾多領域，但是復合材料在制造和使用過程中不可避免的會產(chǎn)生各種缺陷以及損傷，因此對復合材料的無損檢測成為國內外許多學者研究的熱點。本文研究碳纖維復合材料分層損傷的超聲波無損檢測方法，并設計了相應的檢測電路以及基于DSP的算法，實現(xiàn)了對碳纖維復合材料分層損傷的定量檢測。 本文在研究超聲回波法檢測機理和數(shù)字信號處理理論的基礎上，對復合材料分層損傷進行了數(shù)

2、學分析，設計了一套以TMS320VC5410DSP(DigitalSignalProcessing)芯片為核心、包括超聲波脈沖電路、信號預處理、A/D轉換及采樣、控制與顯示電路在內的測試系統(tǒng)，用來對超聲檢測回波信號作實時分析處理，實現(xiàn)分層狀態(tài)信息的提取以及識別。在系統(tǒng)硬件電路設計中多選用小封裝，低功耗，抗干擾能力強的芯片，降低了系統(tǒng)成本，減小了系統(tǒng)的體積。 在此基礎上，本文分別對回波脈沖信號的時域特征參量：能量、幅值、衰減系數(shù)和

3、頻域特征參量：頻譜、頻移變化等進行分析，分別制定了相關的實時信號處理算法，并相應地設計了16位定點DSP算法實現(xiàn)程序。 通過對各種檢測算法的效果進行綜合分析比較發(fā)現(xiàn)時域信號處理后的數(shù)據(jù)特征差別比較明顯，但以能量參量處理效果最佳，相對于時域處理，頻域處理受耦合狀況等因素影響較小，處理結果穩(wěn)定。本課題實現(xiàn)了對碳纖維復合材料分層損傷量化檢測的目的。通過本課題的研究工作，得到了一些有實用價值的實驗方法和實驗數(shù)據(jù)，為進一步研究復合材料損傷