基于數(shù)字圖像相關(guān)方法和聲發(fā)射技術(shù)復(fù)合材料分層損傷研究.pdf

1、由于復(fù)合材料在制備和應(yīng)用過(guò)程中的外物沖擊，復(fù)合材料層合板內(nèi)部會(huì)頻繁出現(xiàn)層間分層、纖維斷裂、基體開(kāi)裂等形式損傷，而這些損傷缺陷容易導(dǎo)致復(fù)合材料整體結(jié)構(gòu)的損傷積累和最終的失穩(wěn)破壞，從而嚴(yán)重縮短了復(fù)合材料的使用壽命。因此對(duì)復(fù)合材料分層損傷演化過(guò)程的系統(tǒng)研究顯得尤為重要。
　　本文以預(yù)制分層的大小、埋深、位置作為參照變量，設(shè)計(jì)了多種含不同預(yù)制分層的層合板，從而研究不同預(yù)制分層對(duì)層合板的承載能力和疲勞壽命的影響。
　　本文對(duì)含不同大小

2、、埋深、位置的分層損傷復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)進(jìn)行單軸向壓縮實(shí)驗(yàn)。本文結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)方法（ Digital Image Correlation， DIC）和聲發(fā)射（ Acoustic Emission，AE）技術(shù)全程監(jiān)測(cè)其分層損傷的演化過(guò)程，分析損傷的大小、埋深、位置等因素對(duì)復(fù)合材料損傷破壞的作用及聲發(fā)射信號(hào)的變化規(guī)律。結(jié)合復(fù)合材料力學(xué)理論，研究復(fù)合材料分層損傷演化實(shí)時(shí)變形、聲發(fā)射特征與力學(xué)破壞的相關(guān)性及復(fù)合材料分層損傷的破壞機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3、明：
　　(1)含預(yù)制分層復(fù)合材料試件的失效載荷小于不含預(yù)制分層復(fù)合材料試件，說(shuō)明分層損傷影響了復(fù)合材料的承載能力；
　　(2)當(dāng)預(yù)制分層大小形狀一樣時(shí)，預(yù)制分層與層合板中心層之間的距離越大，也就是預(yù)制分層埋深越小，層合板的承載能力越??；
　　(3)當(dāng)預(yù)制分層埋深一樣時(shí)，預(yù)制分層尺寸越大，層合板的承載能力越弱；
　　(4)對(duì)于耦合預(yù)制分層試件，靠近表層的預(yù)制分層越多，承載能力越??；
　　(5)預(yù)制分層位于同

4、一側(cè)的承載能力比不同側(cè)的承載能力弱；
　　(6)聲發(fā)射信號(hào)如幅度、撞擊累計(jì)數(shù)、持續(xù)時(shí)間和相對(duì)能量等可用于分析評(píng)估玻璃纖維復(fù)合材料的分層損傷拓展行為。復(fù)合材料分層損傷階段對(duì)應(yīng)著高幅度、高持續(xù)時(shí)間、高能量的聲發(fā)射信號(hào)。
　　(7)通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)方法獲得的位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)信息，反映了玻璃纖維復(fù)合材料分層損傷過(guò)程中的微區(qū)變形和損傷特性。聲發(fā)射技術(shù)與數(shù)字圖像相關(guān)方法的互補(bǔ)技術(shù)，為玻璃纖維復(fù)合材料的損傷評(píng)估、損傷預(yù)報(bào)和健康監(jiān)測(cè)提供了參考