申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2023-12-18

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117871295A

主分类号：G01N3/32

分类号：G01N3/32;G01N3/06;G01N29/14;G01N29/44

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：一种基于声发射技术的复合材料疲劳极限预测方法，用单一试样，使传感器直接接触试件，数据来源于对材料内部的损伤、微小裂纹、裂纹扩展及纤维断裂的捕获，揭示了内在的结构变化，有效规避了外部环境及数据采集传输对试验数据的影响，从而提高了数据的准确性和可靠性。本发明准确地定位了出现宏观损伤的临界点，这是预测复合材料疲劳极限的关键。通过声发射累积能量的幂律分布特点，本发明将声发射能量耗散与损伤的关系联系起来，并首次提出了对声发射累积能量进行自然对数处理的方法，从而准确定位宏观损伤的转变临界点，在短时间内迅速获取疲劳极限值，解决了传统方法周期长、成本高及疲劳极限极限不明确的问题。

主权项：1.一种基于声发射技术的复合材料疲劳极限预测方法，其特征在于，具体过程是，步骤1：声发射检测系统的搭建和参数的确定：步骤2：试验加载：疲劳加载方式为等幅正弦波加载，载荷循环的最大值和最小值分别为Pmax和Pmin，则应力比R＝PminPmax，载荷水平q＝PmaxPut；所述Put是拉伸极限载荷；采用应力控制进行循环加载；设置加载频率为5Hz，循环加载次数为5000次，应力比为0.1；同步每一个循环加载过程的声发射数据；步骤3：确定每个载荷水平下的损伤程度：通过筛选记录得到的每个循环加载过程的声发射数据计算不同载荷水平下的累积声发射能量；以声发射能量量化试样在加载过程中的损伤，则每个循环加载过程中载荷水平下的累积声发射能量代表在相应载荷水平下的损伤程度，随着载荷水平的增大，损伤以幂律的形式加速；步骤4：确定疲劳极限：Ⅰ累积声发射能量的自然对数处理：每个循环加载过程中载荷水平下的累积声发射能量随着载荷水平的增大呈现幂律分布；为了观察试样在不同载荷水平下损伤开始加速，对各不同载荷水平下的累积声发射能量进行自然对数处理；Ⅱ以每个循环加载过程中载荷水平为X′轴，对数处理的每级载荷水平下累积声发射能量为Y′轴，绘制X′-Y′轴曲线图，确定宏观损伤转变的临界载荷水平点；Ⅲ确定对前两个循环加载过程中的经对数处理后的累积声发射能量的线性拟合中第一个偏离该曲线的累积声发射能量值为临界载荷水平点；分别对临界载荷水平点之前所有的数据和之后所有的数据进行线性拟合，得到两条拟合直线；所述两条拟合直线的交点即为疲劳坐标；所述疲劳坐标的X轴坐标为疲劳极限，该疲劳极限对应的载荷水平q＝PmaxPut；至此，完成所述090°二维平纹编织玻璃纤维氰酸酯复合材料层合板疲劳极限的预测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种基于声发射技术的复合材料疲劳极限预测方法

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