基于工业CT和激光剪切散斑干涉的复合材料气瓶分层缺陷检测研究

作     者：刘昶辰 王守龙 应凯迪 马利 

作者机构：浙江工业大学机械工程学院应用力学研究所 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB4000903) 

主　　题：复合材料储氢气瓶 分层缺陷 工业CT 激光剪切散斑干涉 剪切干涉 离面位移 

摘      要：碳纤维增强复合材料储氢气瓶是氢能汽车燃料电池的核心组件，然而针对气瓶制造成型过程中产生的缺陷仍缺少高效可靠的检测评价方法。本文针对碳纤维增强复合材料储氢气瓶开展了工业CT断层扫描和激光剪切散斑干涉测量实验研究。实验结果表明，分层缺陷是气瓶纤维缠绕层中最主要的制造缺陷类型，通过分析气瓶内部分层缺陷引起的局部力学响应特征，揭示了不同严重程度分层缺陷引起的剪切条纹以及离面位移的变化规律。激光剪切散斑干涉捕捉到的“蝴蝶斑条纹区域与CT扫描发现的纤维缠绕层内部的分层缺陷在位置尺寸和影响范围上具有高度的重叠一致性。激光剪切散斑干涉技术与气瓶水压试验相结合，能够为气瓶的服役性能和安全性评估提供有力支持，对储氢装备的发展具有重要意义。