李向华
,
袁慎芳
,
刘小会
,
周国鹏
功能材料
针对编入光纤光栅的三维编织复合材料试件进行了拉伸实验,从宏观角度研究了各部分的力学行为,并对拉伸后试件断口进行了电镜扫描,从细观角度分析了结构的破坏机制,实验结果表明在光纤光栅失效后不久,编织结构预制件即开始从弹性区域进入到塑性区域.这有利于对编织结构失效位置和趋势的判定.从而也为今后从所编入光纤角度考虑来研究编织复合材料强度预估和失效判据奠定了实验基础.
关键词:
光纤光栅
,
编织结构
,
拉伸强度
,
力学性能
李向华
,
袁慎芳
,
王鑫伟
,
黄睿
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.04.027
对于埋入光纤后的3-D编织复合材料结构进行了力学建模,介绍了光纤埋入编织材料结构的编织方法、工艺和走向,构建了含光纤部分编织复合材料结构的内胞模型,分析了光纤与纱线及内胞的相互几何关系,并采用多元变分法建立含光纤3-D编织复合材料结构的本构关系,理论计算结果与实验结果的相一致验证了光纤编入3-D编织复合材料结构中提高检测结构内部参数方法的可行性.
关键词:
3-D编织复合材料结构
,
光纤
,
多元变分法
,
内胞
,
纱线
王强
,
袁慎芳
复合材料学报
基于时间反转理论,对主动Lamb波复合材料结构脱层损伤成像监测技术进行了研究.分析了时间反转方法的理论基础以及对波源的信号聚焦过程.根据信号传播自身的特性,研究采用时间反转聚焦方法使损伤散射信号能量叠加放大,从而提高信号的信噪比,分析给出了具体的损伤信号时间反转聚焦增强过程;利用时间反转法对波源的自适应聚焦能力,重建信号传播波动图,通过信号聚焦显示损伤位置和区域.在玻璃纤维复合材料板上的真实损伤实验结果表明,该方法能有效提高损伤散射信号的能量,较为准确地监测出损伤的位置、大致范围等特征.
关键词:
复合材料
,
脱层
,
监测
,
Lamb波
,
时间反转
邱雷
,
袁慎芳
,
张逍越
,
王强
,
张炳良
,
杨伟伟
复合材料学报
研究了一种基于压电传感器阵列和主动Lamb波的结构损伤成像方法,有助于克服Lamb波在板结构中、特别是在复合材料板结构中存在的频散、多种模式及模式转换的现象给结构健康监测带来的困难.分析了结构多损伤散射信号的时间反转聚焦原理,在此基础上提出了一种基于Shannon复数小波和时间反转聚焦的信号合成成像方法.该方法中,确定Lamb波响应信号的到达时刻是信号能够准确聚焦的关键因素之一.提出了利用Shannon复数小波变换计算Lamb波响应信号到达时刻的方法.在碳纤维复合材料板结构上对整套信号合成成像方法进行了验证.研究结果表明,该方法能够有效地对同一个监测区域中的多个损伤进行成像定位.相对于30cm×30cm的监测区域,定位误差不超过2cm.该方法有助于结构健康监测技术的工程应用.
关键词:
结构健康监测
,
复合材料
,
时间反转
,
Shannon复数小波
,
信号合成
,
损伤成像
钟永腾
,
袁慎芳
复合材料学报
为了提高算法在近场冲击源的定位精度,提出了基于多重信号分类(MUSIC)算法的复合材料近场冲击源定位方法.首先通过Fresnel近似将一维远场模型扩展到二维近场模型；接着应用Gabor小波变换从冲击的宽带信号中提取某一中心频率的窄带波；最后应用二维近场MUSIC算法,扫描整个监测区域,可以同时得到冲击源的距离和方位角.复合材料层合板的冲击实验结果表明该方法能够精确有效地对冲击源进行定位,距离的定位误差不超过0.94 cm,方位角误差不超过1°.
关键词:
低速冲击
,
定位
,
多重信号分类(MUSIC)
,
复合材料
,
近场
