三维编织复合材料拉伸微变形的测量与损伤破坏声发射监测

作     者：张燕南 周伟 商雅静 赵文政 ZHANG Yannan;ZHOU Wei;SHANG Yajing;ZHAO Wenzheng

作者机构：河北大学质量技术监督学院 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2019年第40卷第8期

页      面：55-63页

核心收录：

学科分类：08[工学] 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：国家自然科学基金项目(11502064) 河北省教育厅重点项目(ZD2016097) 

主　　题：三维编织复合材料 声发射检测 数字图像相关 损伤演化 拉伸变形 

摘      要：为监测三维四向编织复合材料拉伸过程中的变形与损伤破坏行为,采用声发射(AE)与数字图像相关互补技术,有效获取复合材料表面局部微变形信息和内部损伤源动态演变特征。结果表明:当复合材料拉伸应变值增加到0.45%左右时,纱线交织区域开始出现明显应变集中;随应变水平进一步提高,应变集中分别向纱线横向、纵向扩展,伴随较多AE信号,出现刚度下降;在应变水平接近1.13%时,表面应变场形成以纱线为受载主体的锯齿形应变集中带;基于K-means聚类分析表明,复合材料基体开裂、纤维/基体脱黏和纤维断裂对应的AE幅度分别为40~60、55~100、40~90dB;随编织厚度增加,复合材料皮芯结构外部区域占比降低,导致材料抗拉强度下降,但AE峰值幅度和频率无明显变化。