基于非线性声学共振法的CFRP板冲击疲劳损伤检测研究

摘要

采用一种非线性声学共振方法检测碳纤维增强(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)复合材料板中的冲击疲劳损伤.通过摆球冲击装置向复合材料试样引入冲击疲劳损伤,并进行非线性声学共振测试;建立相应的冲击疲劳模型,对复合材料进行冲击疲劳损伤的评估和剩余疲劳寿命的预测.结果表明:由于冲击疲劳损伤,共振频率逐渐减小,并且相对频率偏移与激励电压有着良好的线性关系;非线性参数|αf|随着冲击疲劳寿命N/Nf的增长而增长,在初期阶段|αf|缓慢增加,并在冲击疲劳寿命的80%之后迅速递增,直至材料失效.