復(fù)合材料孔隙含量超聲多參量評(píng)價(jià)方法及設(shè)備研究.pdf

1、RTM/紡織復(fù)合材料具有低成本、高性能的特點(diǎn)，但在成型過(guò)程中極易產(chǎn)生孔隙微缺陷，顯著地降低了材料的力學(xué)性能，因此對(duì) RTM/紡織復(fù)合材料進(jìn)行孔隙含量評(píng)價(jià)具有重要意義。目前復(fù)合材料孔隙含量超聲評(píng)價(jià)方法主要有聲速法、聲衰減法和非線性超聲檢測(cè)方法等。由于上述三種方法各有優(yōu)勢(shì)，所以，綜合三種方法，本文提出復(fù)合材料孔隙含量超聲多參量評(píng)價(jià)方法，并研制復(fù)合材料孔隙含量超聲多參量測(cè)試系統(tǒng)，具體工作內(nèi)容如下：
　　首先，本文在脈沖反射法和有限振幅法

2、的基礎(chǔ)上，研制了復(fù)合材料孔隙含量超聲多參量測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)包括RPR-4000高功率脈沖發(fā)生器/接收器、濾波器、放大器、換能器、換能器夾持裝置以及配套軟件等。
　　其次，為了驗(yàn)證測(cè)試系統(tǒng)的可靠性，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，研究了激勵(lì)電壓、換能器放置方式以及濾波放大等因素對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的影響。
　　最后，利用上述測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量六塊不同孔隙含量試樣的聲速、聲衰減系數(shù)、二階非線性系數(shù)和三階非線性系數(shù)，建立孔隙微缺陷與各參量之間的關(guān)系，并

3、通過(guò)金相顯微照相法驗(yàn)證各參量評(píng)價(jià)孔隙含量的準(zhǔn)確性。
　　研究結(jié)果表明，測(cè)試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聲速、聲衰減系數(shù)和相對(duì)非線性系數(shù)的測(cè)量，添加濾波器和放大器可以有效地改善信號(hào)的提取，通過(guò)換能器夾持裝置的使用、系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)等措施，使測(cè)試系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠和方便；聲速、聲衰減系數(shù)和相對(duì)非線性系數(shù)的改變與試塊的孔隙含量存在良好的線性關(guān)系，能夠用于評(píng)價(jià)RTM/紡織復(fù)合材料孔隙含量，對(duì)比聲速和聲衰減系數(shù)，相對(duì)非線性系數(shù)對(duì)孔隙微缺陷更敏感；孔隙評(píng)價(jià)結(jié)