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碳纤维制品应力无损检测技术的发展方向

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-11-13【


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  对于碳(C)纤维复合材料(Material)中残余应力的有损检测(检查并测试)方法一方面破坏(vandalism)增强纤维后会引起材料不同复合相间应力的重新分配,增加了应力计算的复杂程度。碳纤维配件“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维配件一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。另一方面材料受到不可逆的破坏以后失去了承载能力。从经济和在线键康监测(Food Monitor)角度(angle)来看存在很大的劣(liè)势。而无损检侧方法对材料产生的损伤可以忽略不计,不会影响(influence)结构件继续使用,并在在线监测角度方面存在广阔的发展前景,但是要将这些检侧技术应用于碳纤维增强复合材料,还需依托于以下几方面的努力: copyright 123456
  (1)在传统声弹性理论中引人各向异性影响(influence)因素(factor),推导普遍适用的各向异性声弹性表达式,为复合材料(Material)中残余应力离弹性量奠定(make)理论基础。同时在实验(experiment)技术上,要将现代化的机器人技术、自适应技术、自动控制(control)技术、计算机技术、信号处理(chǔ lǐ)技术、CAD/CAM等技术领城的前沿研究(research)与无损检侧技术有机结合,以满足现代产品(Product)质量对无损检测(检查并测试)的要求;
  (2)由于X射线衍射法测量的是复合材料(Material)中晶体组分的应力。所以想要得到材料整体的应力分布,还需进行组分与材料整体间的应力分配,这就需要建立更合理的复合材料细观力学模型,以解决不同组分间应力传递(transmission)和分配的问题(Emerson);
  (3)中子衍射法检侧原理与X射线衍射法相同,区别在于检测(检查并测试)深度更深,检测设备(shèbèi)稀缺,没有办法方便快捷(义:快速敏捷)地应用于工程(Engineering)实际检测中。发展简单便携的中子衍射检侧设备,是该方法主要的发展趋势; 123456
  (4)拉曼光谱法与声弹性法和射线衍射法相比,检测(检查并测试)深度更浅、空间分辨率更高,更适用于微小区域的应力检侧,因此复合材料纤维与基体界面应力状态的检测研究(research)是拉曼光谱法的优势(解释:能压倒对方的有利形势)和发展趋势。
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