SiO2编织纤维增强SiO2复合材料胞体表面测量

面向SiO2编织纤维增强SiO2(WFSiO2/SiO2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO2/SiO2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO2/SiO2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6~8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO2/SiO2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO2/SiO2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础.