碳纤维三维四向编织复合材料拉伸变形与损伤破坏行为

为研究碳纤维三维编织复合材料的拉伸变形、损伤和破坏行为,采用声发射(Acoustic Emission,简称"AE")与数字图像相关(Digital Image Correlation,简称"DIC")互补技术,对碳纤维三维四向编织复合材料的声学衰减特性、拉伸变形与损伤破坏过程进行实时监测,动态获取对应的散斑图像与AE特征信号并进行相关计算和AE信号处理。结果表明:复合材料沿编织纱方向的衰减明显低于其他方向,断铅点与传感器的距离越远,衰减幅度越大;试件在加载前期,AE信号水平较低,位移场和应变场变化比较平稳,损伤累积阶段,AE相对能量逐渐升高,材料表现出明显的弹性变形特性,当载荷达到最大值时,拉伸方向和水平方向的位移和应变值均达到最大,试件失效断裂; AE与DIC综合检测与分析能较好地描述试件的损伤演化和破坏过程,为碳纤维三维编织复合材料的安全评价和健康监测提供借鉴。

碳纤维编织复合材料弯曲损伤破坏声发射监测

为研究碳纤维编织复合材料的弯曲损伤与破坏行为,结合声发射(AE)与数字图像相关(DIC)方法互补实验技术,对复合材料在四点弯曲载荷作用下的失效过程进行监测,动态获取 AE 特征信号和对应的散斑图像,并根据DIC 算法得到复合材料在加载过程中的全场变形和应变。结果表明:AE 信号在碳纤维编织复合材料中近似呈指数衰减,与谐振式 AE 传感器相比,宽频带式 AE 传感器表现出更好的测量性能;复合材料弯曲加载前期,无明显损伤出现,AE 信号较少,对应的位移场和应变场变化平稳;复合材料弯曲破坏对应较高持续时间、幅度和相对能量的AE 信号。复合材料损伤演化过程的 AE 响应行为及对应位移场、应变场的变化反映复合材料的变形与损伤破坏过程,为碳纤维编织复合材料的无损评价、健康监测与失效分析提供借鉴。

论拜伦《恰尔德·哈罗尔德游记》的思想艺术特征

长诗《恰尔德.哈罗尔德游记》包括四个篇章,它是用斯宾塞体写成的。长诗讲述了恰尔德.哈罗尔德(一个贵族青年)在欧洲的经历。本文既赞扬了此诗的写作手法和思想艺术价值,又提出了它的不足之处。

含分层损伤复合材料弯曲变形与破坏实验研究

为研究含对称分层复合材料的损伤破坏特性,本文结合声发射(Acoustic Emission,简称"AE")技术和数字图像相关(Digital Image Correlation,简称"DIC")方法,对含对称多分层单向玻璃纤维增强复合材料试件在三点弯曲实验下的屈曲破坏行为和变形场信息进行了研究,并利用k-means聚类分析对试件的损伤模式进行了辨识。结果表明:分层的存在将导致材料的承载能力降低且抵抗变形的能力变弱,压缩载荷下的分层损伤比拉伸载荷下的分层损伤更明显,含分层损伤复合材料在加载过程中会产生更多的AE损伤信号;损伤过程的AE信号通过聚类分析,大致可分为低频、中频和高频信号三类,分别对应含对称分层试件的基体开裂与分层扩展、纤维脱粘和纤维断裂三种损伤模式;含分层损伤试件的位移场变化不稳定且应变场分布比空白对照试件更分散。AE技术可以实时监测材料内部损伤信息,DIC方法能够分析试件表面位移场的变化,两种技术的结合对复合材料的结构健康监测有重要价值。

三维编织复合材料拉伸微变形的测量与损伤破坏声发射监测

为监测三维四向编织复合材料拉伸过程中的变形与损伤破坏行为,采用声发射(AE)与数字图像相关互补技术,有效获取复合材料表面局部微变形信息和内部损伤源动态演变特征。结果表明:当复合材料拉伸应变值增加到0.45%左右时,纱线交织区域开始出现明显应变集中;随应变水平进一步提高,应变集中分别向纱线横向、纵向扩展,伴随较多AE信号,出现刚度下降;在应变水平接近1.13%时,表面应变场形成以纱线为受载主体的锯齿形应变集中带;基于K-means聚类分析表明,复合材料基体开裂、纤维/基体脱黏和纤维断裂对应的AE幅度分别为40~60、55~100、40~90dB;随编织厚度增加,复合材料皮芯结构外部区域占比降低,导致材料抗拉强度下降,但AE峰值幅度和频率无明显变化。

三维编织复合材料拉伸损伤声发射监测与显微CT表征

为了准确评估碳纤维三维编织复合材料力学行为及损伤特性,利用声发射技术对复合材料的拉伸损伤过程展开实时监测,并基于概率熵统计分析方法研究材料损伤演化所产生声发射信号的动态响应行为。此外,采用显微CT扫描技术对复合材料的内部损伤状态进行可视化表征。结果表明,声发射信号的特征能够很好地反映复合材料的破坏过程,声发射信号概率熵的演变描述了复合材料内部不可逆的损伤与失效机制。声发射结合显微CT技术能够有效地获取三维编织复合材料内部不同截面上的微观结构及其损伤特征,为该类复合材料的无损检测与寿命评估提供技术支撑。