X射线TICT在复合材料工件检测中的射束硬化拟合校正研究

X射线TICT中,X射线透射物质时,发生了能谱硬化现象。使图像重建时出现伪影。因此必须进行修正。文中对X射线硬化现象进行了分析,探讨了X射线TICT在检测复合材料工件中,X射线射束和与透射厚度的关系,并根据Beer定律和X射线与物质作用的特点,通过获取X射线射束和数据,首先拟合出射束和与透射厚度的关系式,然后推导出X射线射束和校正为单色射线射束和的等效厚度与透射厚度的关系及其等效方法,最终得出X射线TICT在检测复合材料工件中X射线等效单色射线的衰减系数的射束硬化拟合值,再对此衰减系数拟合值进行卷积反投影重构,即可有效消除X射线TICT在检测复合材料工件中射束硬化造成的影响。

增材制造多孔结构的冲击性能研究

多孔结构由于具有较好的比强度、能量吸收等特点,已经广泛运用于航空航天装置、生物医疗器械等方面。而多孔结构的力学性能在很大程度上取决于其结构单元的变形机制,因此充分了解多孔结构在受到冲击载荷过程中的结构演化是至关重要的。本文利用3DVoronoi技术设计了80%与90%孔隙率的十四面体(Octa)结构,通过选择性激光熔化(SLM)成形技术制备了两种孔隙率下铝合金多孔结构的样品,并进行了落锤冲击试验,以探究在受到冲击载荷下不同孔隙率多孔结构的能量吸收情况,在有限元模拟中通过X射线透射电脑断层成像(XCT)重建多孔结构的几何模型,以探索多孔结构的实际变形机制和孔隙破裂的机理。研究结果表明,多孔结构的能量吸收随孔隙率的增加而减小,高孔隙率的多孔结构更容易在较弱的位置形成多个局部密实区,同时单胞壁的弯曲与屈服一般是发生在孔隙的坍塌期间,而变形往往是通过形成几个狭窄的塌陷带进行传播。本文对Octa结构受到冲击载荷的变形机理有了全新的认识,这对多孔结构的抗冲击设计和能量吸收评估具有重要意义。