脱层损伤论文-赵友选,李飞龙,胡宁

脱层损伤论文-赵友选,李飞龙,胡宁

导读:本文包含了脱层损伤论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复合材料,微小脱层损伤,Lamb波,超声非线性

脱层损伤论文文献综述

赵友选,李飞龙,胡宁[1](2017)在《复合材料层合板中微小脱层损伤的非线性Lamb波检测机理研究》一文中研究指出层间脱层是复合材料层合板中最普遍的破坏类型之一。基于数值模拟手段,本文研究了低频S0模式Lamb波在含微小脱层损伤复合材料层合板中传播的非线性效应,结果表明:微小脱层损伤会激发S0模式的高次谐波效应,其中二次和叁次谐波相当明显;超声非线性系数随脱层长度(Lamb波传播方向)的增加而单调增加。本文从理论上揭示了Lamb波低频S0模式可以用于检测复合材料层合板中的微小脱层损伤,最终本文的研究成果可望为复合材料层合板中微小脱层损伤的准确评价提供理论依据和有效技术途径。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场46-50》期刊2017-10-21)

蔡雨洋[2](2017)在《基于Lamb波关联维数的复合材料板脱层损伤检测研究》一文中研究指出随着航天国防等重要领域对复合材料使用需求的不断增长,复合材料内部的损伤检测技术也越来越受到广泛关注。复合材料脱层缺陷作为复合材料层合板最主要的破坏形式,严重威胁着复合材料的安全使用。由于Lamb波传播过程中衰减较小,对板材内部的微小损伤非常敏感,因此,基于Lamb波的损伤检测技术适用于大面积的航空航天复合材料的损伤检测。本文以复合材料层合板内部脱层缺陷为研究对象,分析了Lamb波在复合材料板中的传播特性并进行了有限元仿真,利用采集信号的关联维数对脱层缺陷进行识别,并结合概率成像算法实现了板内脱层损伤的可视化成像。本文首先根据Lamb波在各向同性和各向异性材料中传播的理论方程,绘制了Lamb波在复合材料层合板中传播时的频散曲线,优化了Lamb波激励信号的选择和PZT传感器在复合材料板上的布置方案。对分形理论的基本原理做了简要介绍,对比了几种常用的分形维数,并着重阐述其中关联维数的求解方法。针对信号微弱和反射波包混迭的问题,采用一种改进的基于群速度频散曲线的缺陷波包信号段提取方法,提高了数据分析的目的性和准确性。利用ABAQUS有限元分析软件建立复合材料层合板模型及其内部脱层缺陷,并修正了理论群速度曲线和缺陷波包信号段提取算法的参数。提取损伤前后采集信号的关联维数作为定义损伤指标的特征参数,实现了复合材料层合板内部脱层缺陷的定位成像。对比在有限元模型中设置不同大小与深度的脱层缺陷时,采集信号关联维数的变化情况。在模拟噪声及实验噪声环境下分析了本文采用的关联维数作为损伤指标算法的抗噪性能。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01)

李菊峰,杨涛,杜宇,牛雪娟[3](2015)在《复合材料圆筒结构脱层损伤识别研究》一文中研究指出针对复合材料圆筒结构,讨论了基于模态柔度曲率矩阵的无损检测方法。通过模态分析获得脱层复合材料圆筒的各阶固有频率及节点振型,计算得到轴向和周向柔度曲率矩阵来判断损伤。研究表明:轴向和周向柔度曲率矩阵两种方法均可达到精确识别脱层位置及大小的效果,且越靠近外筒壁,柔度曲率矩阵图突变越大,越易检测。相对而言,轴向柔度曲率Fc在脱层位置突变远大于周向柔度曲率Fd,更易判断损伤。但当损伤发生在沿轴线固定端边界时,轴向柔度曲率Fc本身就有较小突变,应用周向柔度曲率Fd识别防止误判。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2015年06期)

李菊峰[4](2015)在《基于模态柔度曲率矩阵的复合材料结构脱层损伤识别研究》一文中研究指出复合材料结构的应用已经普及到航空、汽车等范畴。在复合材料结构中,主要的损伤形式是层间分层以及层内基体开裂,且损伤并不出现在结构外表面而在内部,并且不易观察到。因此,研究一种有效的检测复合材料脱层损伤的方法是非常有意义的。复合材料脱层损伤肯定会引起结构本身的刚度(柔度)矩阵发生变化,基于模态柔度曲率的变化是一种新型的高效检测方法。本文研究的主要内容如下:(1)基于振动理论构建复合材料构件柔度矩阵,结合具体构件形状建立合适的柔度曲率矩阵计算方法,分别将对应柔度曲率矩阵应用于不同结构的复合材料脱层损伤检测,研究表明应用此方法可以精确识别一维以及二维复合材料结构脱层损伤的位置以及大小。(2)以损伤的大小、位置、层为要素分别制作无损和含脱层损伤复合材料梁。采用实验研究方法测出模态振型,求解得到构件的固有频率;利用有限元软件ANSYS建立与实验相对应的复合材料梁脱层模型,分析获得所需模态参数。整理实验及仿真数据获得模态柔度曲率矩阵,对比研究发现,无论是单一或多处脱层损伤,利用柔度曲率矩阵FDM损伤识别指标可精确判定损伤的位置和大小。(3)通过有限元软件ANSYS构建复合材料层合板以及圆筒结构单一及多处脱层损伤模型,将有限元分析所获得的振型位移值及固有频率等数据代入模态柔度矩阵公式可获得复合材料层合板以及圆筒各节点柔度值。对于层合板,本文只取纵向柔度曲率矩阵Fc作为损伤识别指标,研究表明,脱层层数越多,面积越大,越靠近边界,Fc突变越明显,越易被检测;对于圆筒结构,对柔度矩阵分别沿轴向和周向进行两次差分后最终获得轴向柔度曲率矩阵Fc及周向柔度曲率矩阵Fd,研究表明,利用周向和轴向柔度曲率均可精确识别任意位置单一和多处脱层损伤位置及大小,也可定性判断脱层所在层的大概位置,且相对而言,轴向柔度曲率在脱层位置突变远大于周向柔度曲率,更易判断损伤位置。但由于轴向柔度曲率在固定端边界本身就有较小突变,故当损伤发生在沿轴线方向固定端附近时,用轴向柔度曲率容易引起误判,应用周向柔度曲率识别才更加准确。(本文来源于《天津工业大学》期刊2015-12-01)

李菊峰,杨涛,杜宇,牛雪娟[5](2015)在《基于柔度曲率矩阵的复合材料脱层损伤识别研究》一文中研究指出利用复合材料的模态柔度曲率矩阵探讨了复合材料构件的无损检测方法。通过模态分析获得脱层复合材料梁的各阶固有频率及节点振型,计算得到模态柔度曲率矩阵判断复合材料梁的脱层损伤。基于梁结构损伤检测理论发展了基于柔度曲率矩阵的复合材料板结构脱层损伤识别理论,即纵向柔度曲率矩阵和横向柔度曲率矩阵。算例分析表明:对于单一脱层损伤,纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.6310、5.4078倍。对于多处脱层损伤,小损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.5350、5.902 8倍;大损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是5.680 3、10.010 9倍。突变位置与预设的脱层位置一致。说明纵向和横向柔度曲率均能判断复合材料脱层损伤的位置和大小,且相对来说,纵向柔度曲率损伤识别效果更好于横向柔度曲率。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2015年05期)

陶鹏[6](2014)在《风电叶片脱层损伤的声振检测技术研究》一文中研究指出对风力发电设备进行无损检测是增加其寿命、降低维护成本的有效手段,在叶片的寿命期内及早的发现叶片存在的损伤,尤其是脱层损伤变得极为重要。本文首先论述了叶片在其寿命周期各个阶段出现脱层损伤的类型,并综述了国内外针对复合材料无损检测所使用的方法;然后对声振法进行了理论建模分析,确定了可以表征脱层缺陷信息的特征参数,并以此作为检测仪器设计的基础。论文论述了基于FPGA的风电叶片脱层损伤检测仪的工作原理。通过敲击锤激振叶片,对锤内力传感器所获取的信号进行特征分析,当叶片出现脱层时,缺陷处刚度下降,敲击力持续时间增大。仪器的制作包括敲击锤的制作、硬件电路设计和软件设计叁个部分。敲击锤的设计在考虑材料属性和质量要求后选择尼龙锤头,钢铁锤身的结构,并将压电薄膜传感器内嵌在锤头内。硬件电路的设计包括阻抗匹配、极性转换电路和滤波放大电路,将所得的信号分别输入数字信号处理模块和模拟信号处理模块。系统的核心器件为Altera的FPGA,对其软件部分的设计包括两个方面,一是数字逻辑模块,用来直接对力信号的持续时间进行检测,整个模块可直接作为后续SOPC系统的外设部件;二是SOPC系统的搭建,主要实现数据的采集、分析、显示和通信等功能。本文最后利用所研制的损伤检测仪对标准试件和实际损伤叶片进行了实验研究。实验数据显示,此仪器对薄层的脱层损伤具有良好的检测效果,并可依据检测结果的变化趋势规划脱层检测路径。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2014-02-01)

张银波,但敏[7](2013)在《两类有脱层损伤层合圆柱壳的半解析法研究》一文中研究指出为了研究层合壳脱层,本文首先建立了柱坐标系下Hamilton正则方程的8节点等参元列式;然后分别采用了"先分后合"模型和"弱粘接"模型对开口壳的脱层损伤进行了模拟;通过利用层间的力学关系建立了整个壳的求解方程;最后分别从粘接完好和脱层两类情况对开口壳进行研究,并计算脱层前缘裂纹扩展的能量释放率.数值实例的分析结果表明环向脱层受外载荷影响大于轴向脱层外载荷影响,脱层深度对两类脱层模型影响较大.(本文来源于《力学与实践》期刊2013年05期)

张海燕,姚杰聪,于勇凌,冯丹[8](2013)在《含脱层损伤复合材料的光纤传感器兰姆波检测》一文中研究指出综合复合材料层压板中基于PZT的兰姆波发射和光纤布拉格(FBG)传感的兰姆波检测,构建了一个工况监测无损评价系统。将该系统用于探测正交铺设的碳纤维增强(CFRP)复合材料板中的脱层损伤。通过脱层区域的兰姆波被FBG传感器接收。因为脱层的存在,导致接收波形中出现新的模式。经与CFRP板中兰姆波理论频散曲线的比较,证实新模式是由A0转换的S0模式。进一步的研究发现,新模式的到达时间随脱层长度的增加而降低,主要是因为S0模式比A0模式具有更快传播速度的缘故。对含有人工脱层复合材料板的实验结果表明:采用新模式的到达时间作为指标,能够定量地评价复合材料层压板中脱层损伤的长度。(本文来源于《2013中国西部声学学术交流会论文集(上)》期刊2013-08-20)

杨烨,张海燕,马世伟[9](2012)在《谱有限元法分析含脱层损伤复合材料板导波的频散特性》一文中研究指出1引言在复合材料无损检测领域中,如何得到兰姆波在材料中传播的频散曲线,一直是许多研究者的研究重点。传统的方法是通过全局矩阵法或传递矩阵法来计算频散曲线,但这种方法在大频厚积时数值不稳定。最近,用谱有限元法建模并计算导波传播数值特征的方法得到越来越广泛的应用。谱有限元方法可以对任意材料结构进行建模,通过对材料的横截面进行有限元离散,得到导波的频散方程,并(本文来源于《融合与创新:新世纪物理声学的发展——二零一二年度全国物理声学会议论文集》期刊2012-08-01)

张炜,蒲映超,唐文勇,张圣坤[10](2012)在《考虑脱层损伤模式的复合材料船体梁极限强度分析》一文中研究指出基于复合材料叁维Hashin破坏准则和相应刚度退化理论,使用基于强度理论的脱层损伤预测方法,分析了复合材料船体梁中垂和中拱状态下考虑脱层损伤模式的总纵极限强度.提出使用折减因子对不考虑脱层的复合材料船体梁极限强度进行折减,以获取考虑脱层损伤模式的复合材料船体梁总纵极限强度的计算方法.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2012年03期)

脱层损伤论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着航天国防等重要领域对复合材料使用需求的不断增长,复合材料内部的损伤检测技术也越来越受到广泛关注。复合材料脱层缺陷作为复合材料层合板最主要的破坏形式,严重威胁着复合材料的安全使用。由于Lamb波传播过程中衰减较小,对板材内部的微小损伤非常敏感,因此,基于Lamb波的损伤检测技术适用于大面积的航空航天复合材料的损伤检测。本文以复合材料层合板内部脱层缺陷为研究对象,分析了Lamb波在复合材料板中的传播特性并进行了有限元仿真,利用采集信号的关联维数对脱层缺陷进行识别,并结合概率成像算法实现了板内脱层损伤的可视化成像。本文首先根据Lamb波在各向同性和各向异性材料中传播的理论方程,绘制了Lamb波在复合材料层合板中传播时的频散曲线,优化了Lamb波激励信号的选择和PZT传感器在复合材料板上的布置方案。对分形理论的基本原理做了简要介绍,对比了几种常用的分形维数,并着重阐述其中关联维数的求解方法。针对信号微弱和反射波包混迭的问题,采用一种改进的基于群速度频散曲线的缺陷波包信号段提取方法,提高了数据分析的目的性和准确性。利用ABAQUS有限元分析软件建立复合材料层合板模型及其内部脱层缺陷,并修正了理论群速度曲线和缺陷波包信号段提取算法的参数。提取损伤前后采集信号的关联维数作为定义损伤指标的特征参数,实现了复合材料层合板内部脱层缺陷的定位成像。对比在有限元模型中设置不同大小与深度的脱层缺陷时,采集信号关联维数的变化情况。在模拟噪声及实验噪声环境下分析了本文采用的关联维数作为损伤指标算法的抗噪性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

脱层损伤论文参考文献

[1].赵友选,李飞龙,胡宁.复合材料层合板中微小脱层损伤的非线性Lamb波检测机理研究[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场46-50.2017

[2].蔡雨洋.基于Lamb波关联维数的复合材料板脱层损伤检测研究[D].重庆大学.2017

[3].李菊峰,杨涛,杜宇,牛雪娟.复合材料圆筒结构脱层损伤识别研究[J].宇航材料工艺.2015

[4].李菊峰.基于模态柔度曲率矩阵的复合材料结构脱层损伤识别研究[D].天津工业大学.2015

[5].李菊峰,杨涛,杜宇,牛雪娟.基于柔度曲率矩阵的复合材料脱层损伤识别研究[J].宇航材料工艺.2015

[6].陶鹏.风电叶片脱层损伤的声振检测技术研究[D].南京航空航天大学.2014

[7].张银波,但敏.两类有脱层损伤层合圆柱壳的半解析法研究[J].力学与实践.2013

[8].张海燕,姚杰聪,于勇凌,冯丹.含脱层损伤复合材料的光纤传感器兰姆波检测[C].2013中国西部声学学术交流会论文集(上).2013

[9].杨烨,张海燕,马世伟.谱有限元法分析含脱层损伤复合材料板导波的频散特性[C].融合与创新:新世纪物理声学的发展——二零一二年度全国物理声学会议论文集.2012

[10].张炜,蒲映超,唐文勇,张圣坤.考虑脱层损伤模式的复合材料船体梁极限强度分析[J].上海交通大学学报.2012

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