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应用小波分析及主动监测技术的复合材料损伤监测

袁慎芳 , 陶宝祺 , 朱晓荣 , 石立华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.02.013

用小波分析作为信号处理工具将能对被分析信号进行更细致分析,获得比傅立叶分析更多的信号特征。本文研究采用主动监测技术,利用压电传感器及驱动器对结构进行实时大面积监测,同时引入先进信号处理方法-小波分析对检测信号进行时频局部化处理,提取同损伤相联系的特征。

关键词: 小波分析 , 主动监测技术 , 损伤监测 , 智能材料结构

碳纤维增强复合材料雷击损伤实验及电-热耦合仿真

付尚琛 , 周颖慧 , 石立华 , 司卿 , 王栋 , 徐吉峰

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.006

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在雷电流作用下的损伤规律,对CFRP进行了雷电流直接效应实验和电-热耦合效应仿真.首先,利用冲击电流发生装置进行了雷电流的直接效应实验,对比了不同电流峰值情况下CFRP的表面损伤情况,并通过C扫描观察了内部损伤.实验结果表明:CFRP的损伤范围随电流峰值增大而显著增大,且内部损伤的范围远大于表面损伤的范围.之后,对试件进行了电-热耦合有限元分析,并利用叠加的温度场范围近似表示内部损伤的范围,与实验结果的对比说明了此方法的有效性.不同类型及不同作用积分的冲击电流作用下的电-热耦合分析结果表明,作用积分是影响损伤范围的重要因素.

关键词: 复合材料 , 雷电流 , 电-热耦合 , 损伤 , C扫描

基于虚拟时间反转的高分辨率复合材料板结构损伤成像

蔡建 , 石立华 , 袁慎芳

复合材料学报

针对传统时间反转(TR)方法消除Lamb波传播时间和操作复杂的问题,提出了虚拟时间反转(VTR)方法。该方法采用换元激励和接收机制以保留时间信息,并运用信号运算代替物理TR操作。讨论了基于阶跃激励获取损伤监测路径传递函数的VTR实现过程。提出了基于VTR的高分辨率损伤成像方法。为了降低复合材料各向异性的影响,在成像中进行了速度修正。实验结果表明,VTR方法能对碳纤维复合材料板中的Lamb波损伤散射波包进行部分再压缩和TR聚焦,通过本文中成像方法也能清晰显示出板中单个和两个近邻损伤。

关键词: 复合材料 , Lamb波 , 时间反转 , 损伤成像 , 分辨率

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