近日,安徽工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院徐笑娟博士在國(guó)際權(quán)威期刊《NDT & E International》上發(fā)表CFRP材料渦流檢測(cè)的最新研究成果?!禢DT & E International》(中科院大類一區(qū)Top期刊)是無(wú)損檢測(cè)研究領(lǐng)域的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊之一,報(bào)道各種無(wú)損檢測(cè)方法、材料測(cè)試與表征的最新研究成果。安徽工業(yè)大學(xué)為論文第一單位,徐笑娟為論文第一作者,南京航空航天大學(xué)裘進(jìn)浩教授為共同作者。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目的資助。
碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料(Carbon fiber reinforced polymer, CFRP)具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)勢(shì),已被廣泛應(yīng)用于航空航天、能源裝備等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。隨著CFRP材料的大規(guī)模應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)安全問題日益突出。分層損傷是CFRP層合板的主要破壞形式之一,在重復(fù)載荷作用下易產(chǎn)生分層擴(kuò)展或遷移,引發(fā)突發(fā)性災(zāi)變。因此,針對(duì)CFRP材料生產(chǎn)、服役到退役的全過程,開發(fā)一種無(wú)損(Non-destructive)、原位(In-situ)、在線(On-line)的損傷檢測(cè)技術(shù)對(duì)保障CFRP結(jié)構(gòu)全壽命服役安全具有至關(guān)重要的意義。
(不同導(dǎo)電材料中渦流傳播與分布情況)
(三種典型CFRP鋪層結(jié)構(gòu)(單向板、正交板、多向板)分層損傷渦流檢測(cè)的結(jié)果)
(不同鋪層CFRP正交板([02/902]4、[04/904]2)不同深度位置分層損傷渦流檢測(cè)的結(jié)果)
本研究根據(jù)CFRP材料自身的電學(xué)特性和分層損傷特征,提出采用常規(guī)渦流檢測(cè)(Eddy current testing, ECT)技術(shù)對(duì)三種典型CFRP鋪層結(jié)構(gòu)的分層損傷進(jìn)行識(shí)別。研究結(jié)果表明:CFRP正交板和多向板各層間界面具有優(yōu)異的渦流積聚能力,顯著提高了分層損傷檢測(cè)靈敏度。由于CFRP單向板各鋪層方向一致,使得各層間界面不具備聚積渦流的能力,導(dǎo)致單向板分層損傷渦流檢測(cè)的靈敏度極低,幾乎無(wú)法識(shí)別。本研究為進(jìn)一步完整表征CFRP分層損傷特征奠定了理論基礎(chǔ),同時(shí)能夠拓展渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在先進(jìn)復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用,在理論層面和工程應(yīng)用層面均具有重要的意義。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2023.102814
新聞鏈接:https://www.ahut.edu.cn/info/1226/22153.htm
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