玻璃纖維／環氧樹脂復合材料損傷與斷裂過程的聲發射特性

  
       研究了幾種不同的玻璃纖維增強的樹脂基復合材料在承受拉伸載荷時的損傷與斷裂行為。結果表明：損傷與斷裂的不同階段，可用聲發射信號的幾種關聯圖進行區分。

       纖維增強復合材料比強度高、比模量高等優良性能得到許多領域的重視。對其破壞過程和損傷機理的研究是復合材料及其結構研制、設計與質量檢驗的重大課題。在這方面，聲發射技術以實時監測破壞過程為特點，是一種有效地檢查動態缺陷的無損檢測方法。世界上許多國家利用聲發射技術研究環氧復合材料的聲發射特性，在進行了大量實驗研究之后，人們發現聲發射計數、恒載聲發射、費利西蒂比、幅度和延時等是反映復合材料損傷階段、損傷機理的重要參量。
    
       聲發射技術是通過檢測記錄材料結構在受力狀態下突然釋放的應力波，來判斷結構內部的損傷部位、損傷階段、損傷機理和嚴重程度等。其基本原理是利用材料結構表面布置傳感器，將應力波轉換為電信號，通過放大器將電信號放大進入聲發射儀，再對這些信號進行數字處理，形成聲發射參數。

      纖維增強復合材料的損傷類型復雜（常有基體開裂、界面脫粘、纖維斷裂等），聲發射信號極其豐富。如何從豐富的聲發射信號中區分與各種斷裂類型相對應的信號，并發現各自的特點與規律，這是聲發射技術應用于復合材料損傷檢測中需要解決的重要問題。在這方面，不少科技工作者已做了很多工作，有過一些報道，但數據很分散，并且往往是對某～種材料的某一種狀態進行檢測數據報道，缺乏系統性和全面性。基于此情況，我們對現在常用的多種纖維（玻璃纖維、C纖維、芳綸纖維）增強的復合材料進行大量的系統的聲發射實驗，找出各種損傷類型的聲發射信號的規律，從而可以區分損傷類型，判別損傷嚴重程度。

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