CFRP在钻削加工中的声发射特性
2017-03-13黄文亮李鹏南邱新义牛秋林
宇航材料工艺 2017年6期
黄文亮 李鹏南 邱新义 许 磊 牛秋林
(湖南科技大学机电工程学院,湘潭 411201)
0 引言
近年来,CFRP广泛应用于航空航天、汽车和体育用品等领域[1]。钻削加工是CFRP的主要切削加工形式之一,由于CFRP的加工机理不同于普通的均匀材料或各向同性的金属材料,钻削形成的损伤(如基体开裂、分层和纤维断裂)使得钻削后材料的强度和抗疲劳性大幅降低[2-3],因此 CFRP的传统钻削一直是个难题。声发射(Acoustic Emission)通过接收和分析材料的声发射信号,评定材料性能和结构完整性,因此利用声发射技术可以有效地检测出CFRP的内部缺陷及损伤类型[4]。针对声发射技术在检测CFRP损伤方面,国内外学者做了大量的实验研究。王新刚、阳能军等[5]应用声发射技术对T700环氧树脂基复合材料拉伸损伤过程进行监测,结果表明,材料加载初期的破坏主要是基体与界面损伤,后期主要是碳纤维损伤,且拉伸过程中声发射信号重复性很强,存在峰值和“平静期”。王兵等[6]利用声发射技术对典型的碳/环氧CFRP的Ⅰ/Ⅱ混合模式分层行为和层间断裂韧性进行实验研究,结果表明,碳纤维铺层在损伤与断裂不同阶段所释放的声发射信号特征不同。陶进等[7]对碳纤维复合芯损伤进行了声发射信号研究。结果表明,不同应力损伤与声发射信号功率谱频率之间有一定的对应关系,而树脂基体断裂和碳纤维断裂两种不同缺陷的声发射信号有明显的区别。 N.Z.Karimi等[8]对 CFRP 钻削进行了声发射信号研究,提出了一种识别不同损伤机制所发出的信号的方法。……
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