科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
玻璃纤维增强复合材料作为新型的先进复合材料，具有质量轻、耐高温、耐冲击等特有的优点被广泛地应用在航空军工等领域。然而，在其生产过程中由于制作工艺的影响，使其内部容易产生分层和夹杂等微小缺陷；另一方面，此类复合材料在其生命周期内，由于外界因素如冲击力、高温等干扰，使得材料表面和内部发生灼痕和脱粘等缺陷。缺陷的存在使得作为结构件的玻璃纤维增强复合材料的安全系数降低，因此有必要对材料内部的缺陷进行检测。太赫兹时域光谱技术得益于太赫兹波段的独有优势，作为传统无损检测方式的有效补充，以其瞬态性、低能性以及指纹谱性近年来被广泛地应用在复合材料无损检测领域，可以有效地对缺陷进行无损检测。通过检测结果对玻璃纤维增强复合材料的性能进行评估，然而利用太赫兹时域光谱技术对缺陷检测分析时，发现对缺陷进行层析成像过程有一些随时间扩散的条纹，条纹的存在掩盖了缺陷的形状，对缺陷的清晰识别产生影响，进一步导致对缺陷的漏判和误判。现阶段，对于缺陷层析成像时条纹出现的原因在理论上的分析鲜有研究，该研究提出了应用时域有限差分技术建模分析太赫兹波与玻璃纤维增强复合材料的相互作用机理。建立在0.2～1.5 THz频段范围内的反射式数值模型，通过数值模拟实现了对玻璃纤维增强复合材料内部1、 3以及5 mm深度处的缺陷成像，并且发现，当太赫兹波垂直入射到玻璃纤维复合材料表面时，每一深度处的缺陷均可清晰成像，当太赫兹波以1°倾斜角入射到玻璃纤维增强复合材料表面以及玻璃纤维增强复合材料上下表面存在2°倾斜时，材料内部每一深度处的缺陷成像中均出现了交替变化的条纹，验证了出现条纹的原因是由干涉现象引起的。
- 单位
