平纹编织碳纤维复合材料的块均质化建模及其涡流无损检测

摘要：

针对平纹编织结构碳纤维增强复合材料(CFRP)几何结构复杂、电导率分布各向异性等特点,提出了一种块均质化的建模方法,为平纹编织CFRP在涡流无损检测中的有限元分析提供了理论基础.在此基础上对双圆旋转(DCR)线圈传感器所产生的涡流分布情况进行仿真研究,并计算出阻抗变化的极坐标图.通过更改经纱块或纬纱块的电导率,模拟了平纹编织CFRP的疲劳现象,并通过实验验证了模型的准确性.结果表明:线圈阻抗的最大变化出现在经纱和纬纱的电导率矢量叠加的最大值处,仿真与实验的结果误差小于0.6％,说明所提出的模型可以有效模拟平纹编织CFRP的电磁特性;可以通过在块均质化模型中改变电导率来模拟平纹编织CFRP的疲劳现象.

关键词：平纹编织、碳纤维复合材料、有限元、块均质化建模、涡流无损检测、电导率、疲劳现象

所属期刊栏目：39

分类号：TB332;TP274.5(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61601324,61601620,61872269

在线出版日期：2020-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：61-66