基于聲發(fā)射技術(shù)和電子顯微技術(shù)的纖維復(fù)合材料的損傷監(jiān)測(cè)方法.pdf

1、玄武巖纖維復(fù)合材料是一種具有優(yōu)良力學(xué)性能的建筑結(jié)構(gòu)材料,其在土木工程中可以通過(guò)粘貼或者纏繞在已有結(jié)構(gòu)的表面起到加固的作用。本文針對(duì)BFRP材料的疲勞損傷情況,結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)和電子顯微技術(shù)進(jìn)行了連續(xù)地監(jiān)測(cè),研究了聲發(fā)射信號(hào)所攜帶的損傷信息,并且對(duì)BFRP復(fù)合材料不同的損傷類(lèi)型進(jìn)行了分類(lèi)。通過(guò)計(jì)算聲發(fā)射信號(hào)的累計(jì)能量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)BFRP復(fù)合材料疲勞損傷的監(jiān)測(cè)、評(píng)估及損傷模式的識(shí)別和演變的研究。論文的主要研究工作如下:
　　在本文中,首先

2、通過(guò)手糊法制作了無(wú)方向性差異的14層BFRP復(fù)合材料層合板。進(jìn)而對(duì)制作好的BFRP復(fù)合板進(jìn)行了三點(diǎn)彎曲的疲勞試驗(yàn)。同時(shí),將聲發(fā)射被動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)和電子掃描顯微技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于BFRP復(fù)合材料的疲勞試驗(yàn)中,對(duì)疲勞損傷進(jìn)行連續(xù)地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
　　其次,使用基于小波變換的時(shí)頻分析方法而不是傳統(tǒng)的峰值頻率法,對(duì)接收到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理,時(shí)頻分析的數(shù)據(jù)結(jié)果能夠更好地描述聲發(fā)射信號(hào)的特性,得到了很好的結(jié)果。結(jié)合分段監(jiān)測(cè)的電子掃描圖像,對(duì)BFRP復(fù)合

3、材料的疲勞損傷進(jìn)行了系統(tǒng)的描述。
　　再次,通過(guò)時(shí)頻分析圖和電子掃描顯微照片,識(shí)別出了80-160kHz(低頻帶)、160-300kHz(中頻帶)和300kHz以上(高頻帶)這三個(gè)聲發(fā)射信號(hào)的主要頻帶,對(duì)應(yīng)于基體膠質(zhì)的破碎、纖維和基體的分層破壞、以及纖維絲的斷裂破壞三個(gè)基本的損傷模式。因此,總共有七種不同的損傷模式會(huì)發(fā)生在BFRP復(fù)合材料中,包括前面的三種基本的損傷模式,以及它們之間相互組合得到的四種損傷模式。
　　最后,通