可快速精确定位CFRP板冲击损伤的等时周向轨迹法

作者:刘海龙; 王晓煜; 张树森; MUHAMMAD Qaisar; 林盛
来源:复合材料学报, 2022, 39(08): 4152-4163.
DOI:10.13801/j.cnki.fhclxb.20210915.002

摘要

考虑碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)板的纤维铺层对称性和导波传播各项异性,提出一种快速、定位精确的CFRP冲击损伤的等时周向轨迹定位方法。以损伤指数与仿真计算的方式,确定CFRP板周向导波传播速度与损伤反射波的飞行时间后,依据换能器、传感器与损伤位置之间的三角函数关系,计算既满足CFRP板中导波各个方向的传播速度又满足飞行时间的似然点。线性拟合似然点形成等时周向轨迹曲线样条,根据CFRP板的铺层对称性,镜像了轨迹曲线样条形成闭合的等时周向轨迹曲线,以三曲线交点实现损伤定位。以四点矩形阵列斜对角激励的方式进行CFRP板的冲击损伤检测实验。其实验结果表明,损伤引起损伤指数值的增幅显著,损伤反射波飞行时间可准确获得。拟合轨迹所需似然点数仅为155个,具有较小的计算量。等时周向轨迹定位法的定位误差可控,在期望误差下定位精度良好,未超出损伤区域。

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