文档介绍：天津工业大学
硕士学位论文
针对三维复合材料的声发射系统的设计与研究
姓名:姜维
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:万振凯
20061201
要摘声发射技术是以被动检测的方式对材料发出的应力波信号进行分析的一种新型的动态无损检测技术。众所周知,在外部条件作用下,固体牧匣蛄悴考的缺陷或潜在缺陷改变状态会自动发出瞬态弹性波,三维编织复合材料也不例外。本文利用虚拟仪器技术,以?7⑵教ㄉ杓瞥鲆恢终攵匀嘀合材料的声发射系统,然后用其进行三维编织复合材料的声发射频谱以及损伤演化的分析。本文通过研究得到如下结论:三维编织复合材料的声发射信号多为非稳态瞬变信号,传统声发射检测方法分析这类信号有其局限性,而小波分析引入可以很好的弥补它的不足与缺陷。小波分析理论在时域和频域方面同时具有良好的局部化性质,通过将声发射信号在不同尺度上进行分解,可以对声发射信号的低频部分和高频部分进行详细的分析,进而提取声发射信号的特征信息;小波变换具有良好的降噪特性,不会发生边缘泄露现象;虚拟仪器技术开放、灵活,可以随意定义和组建仪器,维护升级简单,更新周期短,设备投资相对少,在声发射系统设计中有广阔的应用前景;声发射参数和碳纤维复合材料的损伤演化具有密切的相关性。拉伸主要过程包括最终断裂阶段挠ατ胗Ρ涞墓叵稻哂邢咝蕴卣鳌Mü陨⑸洳问姆析,损伤可分为四个阶段。关键词:声发射检测小波变换频谱分析降噪虚拟仪器损伤演化
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导师签名:乃挑学位论文作者签名:倭喜沮签字日期:╖月学位论文版权使用授权书独创性声明签字日期:谒哪月签字日期:襍噜日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得丞洼王些盘堂或其他教育机构的学位或本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
学位论文的主要创新点一、使用多分辨率分析和快速小波变换算法进行声发射信号的滤波,信号的分解与重建。二、利用虚拟仪器技术隡⒁惶渍攵蕴枷维三维编织复合材料的声发射系统。
第一章概述引言三维编织复合材料是刚刚兴起的一种材料,它是由三维编织预制件增强的一种新型复合材料H嘀春喜牧喜环植悖哂杏旁降目钩寤餍阅埽⑶冶强度高,比模量高,综合力学性能好,是制作结构件的理想材料,因此受到航天,航空,汽车,体育等部门的高度重视【,并得到了广泛的运用。普通复合材料是通过把纤维束按一定的角度和一定的顺序进行铺成或缠绕而制成的,基体材料和纤维材料于铺层或缠绕同时组合而成,形成层状结构,因此也称层合复合材料。而编织复合材料是利用编织技术,。正是这种工艺的变革,消除了层板复合材料因层的薄弱所带的诸多弱点,如分层、开裂和损伤容限低等,使三维编织复合材料与普通复合材料相比具有了许多突出的优点。三维编织复合材料的应用在国内外都属于起步阶段,对它的性能研究也是刚起步。进行参数测试与加工工艺标准化是一件非常重要工作。目前,国内外对三维编织复合材料的力学分析大多采用材料试验机对其整体性能进行分析,而在微观变形方面研究较少。利用声发射方法对于三维编织复合材料的微观变形进行测试对于复合材料的应用具有重要实际意义;利用小波变换理论对三维复合材料声发射信号进行分析具有一定的理论意义声发射,简写为又称应力波发射,是材料或零部件结构受外力作用产生变形、断裂或内部应力超过屈服极限而进入不可逆的塑性变形阶段,以瞬态弹性波形式释放出应变能的现象【啊K抢靡瞧骷觳狻⒎治錾发射信号和利用声发射信号推断声发射源的一种新型的动态无损检测技术。它自上世纪年代后迅速发展起来的一种无损检测方法。复合材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,也会发出应力波,产生声发射现象。该弹性波传送到表面,可被声发射换能器接受,用于监视材料在变形,失效过程中的损伤积累,分析失效机制和确定损伤部位等。对于三维编织复合材料,可以利用声发射技术分析,研究内部状况,评价其力学性能等复合材料的声发射研究年代就丌始于美国,年代在法,只,英等国得到继续发展,但是在三维复合编织材料的应用还处于起步阶段,在国外虽有报道,但是应用甚少。
声发射技术发展与应用.⑸浼际醯姆⒄众所周知,在外部条件作用下,