基于声发射技术的三维编织复合材料压缩破坏分析

doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.005

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摘要基于声发射(AE)技术研究了不同编织角度的三维四向炭/环氧编织复合材料在压缩载荷作用下的破坏过程。分析了累积声发射能量,事件率,幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率。同时,结合载荷-位移曲线,把破坏过程分成不同的阶段来深入理解编织复合材料的破坏机理。用光学显微镜观测试件的破坏表面。结果表明AE参数能很好地描述三维编织复合材料的破坏过程,而且破坏机理也可用AE特性来识别。

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	严实
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关键词 ：三维四向, 编织复合材料, 压缩, 破坏, 声发射

Abstract：The fracture process of 3D four-directional carbon/epoxy braided composites with different braiding angles under the monotonic compressive loading were investigated by the acoustic emission (AE) technique. The cumulative AE energy, event rate, amplitude, and the peak frequency of a dominant frequency band after treated with the fast Fourier transform (FFT) were analyzed. At the same time, combining with the load-displacement curve varying feature, the fracture processes were divided into different stages to deeply understand the damaged mechanisms of the textile composites. Furthermore, the fracture surfaces of the specimens were observed under optical microscopy. Results reveal that the behavior of AE parameters described well the fracture process in the 3D braided composites with different braiding angles, and the damage mechanisms of the composites can be successfully identified by AE characteristics.

Key words： 3D four-directional braided composite compressive loading fracture acoustic emission

收稿日期: 2011-10-17 出版日期: 2013-02-20

中图分类号:

TB331

基金资助:

黑龙江省教育厅2009年科学技术研究项目(11541052)

作者简介: 严实(1977—),男,副教授,博士,从事复合材料性能表征研究,联系地址:哈尔滨理工大学建筑工程学院(150080),E-mail:yanshi@hrbust.edu.cn

引用本文:

严实, 李冬华, 泮世东, 冯吉才. 基于声发射技术的三维编织复合材料压缩破坏分析[J]. 材料工程, 2013, (2): 22-28.
YAN Shi, LI Dong-hua, PAN Shi-dong, FENG Ji-cai. Analysis of Compressive Fracture Process in 3D Braided Composites by Acoustic Emission. Journal of Materials Engineering, 2013, (2): 22-28.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.005 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2013/V/I2/22

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