飞机复合材料拉伸过程损伤的声发射特性分析
2022-07-19黄华斌彭智伟王竹林
无损检测 2022年5期
黄华斌,彭智伟,王竹林
(中国飞机强度研究所,西安 710065)
复合材料结构具有高比强度和高比刚度的特点,已广泛应用于现代飞行器结构中。复合材料结构的整体化可大幅度减少紧固件和零件的数量,达到降低重量、制造和维修成本、显著提升承载能力以及提高结构效率的目的。与机械连接方式相比,筋条和蒙皮共固化连接被认为是发挥复合材料效益潜力的最重要途径之一,波音787复合材料机翼的梁和肋凸缘以及空客A 350结构加筋都是采用共固化或胶接的连接形式。但是,复合材料筋条和蒙皮T型共固化连接使得结构单元出现了局部的几何不连续,在外载荷作用下,这些几何不连续周围区域出现较大的应力集中,随着载荷的增加应力集中加剧,首先导致了几何不连续周围区域材料产生细观损伤基体开裂,继而形成宏观的层间分层;随后,分层将沿分层处的层间扩展或跳跃到相邻层的层间扩展,直到结构单元丧失承载能力。
在拉伸试验中研究筋条和蒙皮复合材料T型共固化结构的损伤发生过程,对了解复合材料T型共固化结构的寿命和剩余强度十分重要。现有的无损检测技术如射线,超声波、红外、激光散斑等技术对复合材料T型共固化结构的检测灵敏度低,难以发现较小的损伤。近年来,随着声发射检测的技术研究取得了进展,运用声发射参数分析技术可及时对损伤产生的位置和产生的时间进行较为精确的判断[1-3]。……
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