复合材料孔隙含量超声多参量评价方法及设备研究
RTM/纺织复合材料具有低成本、高性能的特点，但在成型过程中极易产生孔隙微缺陷，显著地降低了材料的力学性能，因此对 RTM/纺织复合材料进行孔隙含量评价具有重要意义。目前复合材料孔隙含量超声评价方法主要有声速法、声衰减法和非线性超声检测方法等。由于上述三种方法各有优势，所以，综合三种方法，本文提出复合材料孔隙含量超声多参量评价方法，并研制复合材料孔隙含量超声多参量测试系统，具体工作内容如下： 首先，本文在脉冲反射法和有限振幅法的基础上，研制了复合材料孔隙含量超声多参量测试系统。测试系统包括RPR-4000高功率脉冲发生器/接收器、滤波器、放大器、换能器、换能器夹持装置以及配套软件等。 其次，为了验证测试系统的可靠性，对该系统进行了性能分析，研究了激励电压、换能器放置方式以及滤波放大等因素对测试系统的影响。 最后，利用上述测试系统测量六块不同孔隙含量试样的声速、声衰减系数、二阶非线性系数和三阶非线性系数，建立孔隙微缺陷与各参量之间的关系，并通过金相显微照相法验证各参量评价孔隙含量的准确性。 研究结果表明，测试系统可以实现对声速、声衰减系数和相对非线性系数的测量，添加滤波器和放大器可以有效地改善信号的提取，通过换能器夹持装置的使用、系统软件的实现等措施，使测试系统更加稳定、可靠和方便；声速、声衰减系数和相对非线性系数的改变与试块的孔隙含量存在良好的线性关系，能够用于评价RTM/纺织复合材料孔隙含量，对比声速和声衰减系数，相对非线性系数对孔隙微缺陷更敏感；孔隙评价结果与金相显微照相法的结果一致，表明利用该系统和评价方法可有效的评价RTM/纺织复合材料孔隙微缺陷，对RTM/纺织复合材料超声检测研究具有重要意义。
RTM/纺织复合材料;孔隙缺陷;超声检测;多参量评价;声衰减系数
南昌航空大学
硕士
测试计量技术及仪器
陆铭慧
2016
中文
TB553;TB332
81
2017-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）