复合材料检测技术ppt课件.ppt

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1、复合材料的力学性能与检测技术,蔡浩鹏武汉理工大学高分子复合材料系,教学内容,CMC用基体材料,非金属基复合材料,CMC用增强材料,CMC的制备技术,CMC的界面和增韧机理,其它非金属基复合材料,第7章 （1讲）,第2章 （2讲）,第3章 （1讲）,第4章 （2讲）,第5章 （2讲）,第6章 （2讲）,第1讲绪论、第2讲陶瓷基复合材料的研究进展及特点、第8讲复合材料力学及检测技术，共15讲，最后考试。,检测加工及评价,典型陶瓷基复合材料的制备（2讲）,各向异性,典型国产树脂基复合材料单向板的力学性能,高比强度和比刚度,典型连续纤维增强复合材料力学性能,层合板静态力学性能表征与测试,纵向拉伸力学性

2、能横向拉伸力学性能纵向压缩力学性能横向压缩力学性能纵横剪切力学性能短梁层间剪切强度弯曲性能,拉伸力学性能试验,GB/T 33541999 定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法测试：纵向拉伸模量E1、主泊松比1 、纵向拉伸强度Xt ；横向拉伸模量E2、横向拉伸强度Yt,压缩力学性能试验,GB/T 38561983 单向纤维增强塑料平板压缩性能试验方法；HB 548591 碳纤维增强树脂基复合材料薄板压缩性能试验方法；GB/T 52581995 纤维增强塑料薄层板压缩性能试验方法。测试：纵向压缩模量E1、主泊松比1 、纵向压缩强度Xc ；横向压缩模量E2、横向压缩强度Yc,压缩力学性能试验（ASTM

3、D 3410及GB/T385683标准 ）,压缩力学性能试验（HB 548591标准 ）,压缩力学性能试验（GB/T 52581995标准 ）,压缩力学性能试验（GB/T 52581995标准 ）,面内剪切力学性能试验（纵横剪切试验）,GB/T 33551982 纤维增强塑料纵横剪切试验方法测试：面内剪切模量G12、面内剪切强度S,短梁层间剪切强度试验,标准：GB/T 33571982 单向纤维增强塑料层间剪切强度试验方法 测试层间剪切强度i,弯曲性能试验,GB/T 3356-1999 单向纤维增强塑料弯曲性能试验方法测试：弯曲强度f和弯曲模量Ef,层合板韧性性能试验,开孔拉伸强度试验 开孔压

4、缩强度试验 冲击后压缩强度试验 I型层间断裂韧性试验 II型层间断裂韧性试验边缘分层层间断裂韧性试验,开孔拉伸和压缩强度试验,开孔拉伸和压缩强度试验,开孔拉伸强度试验 HB 674093 碳纤维复合材料层压板开孔拉伸试验方法,开孔拉伸和压缩强度试验,开孔压缩强度试验 HB 674193 碳纤维复合材料层压板开孔压缩试验方法,冲击后压缩强度,冲击损伤,冲击后压缩强度,冲击后压缩强度降曲线（T300/5208）,冲击后压缩强度,冲击装置,冲击后压缩强度,冲击后压缩强度HB 673993 碳纤维复合材料层压板冲击后压缩试验方法 BSS 7260 先进复合材料压缩试验方法,层间断裂韧性试验,层压板结构

5、的层间应力集中问题,层间裂纹问题（层间断裂力学）,层间断裂韧性是表征复合材料层合板抵抗层间裂纹扩展的能力，一般有能量释放率G来表示。,I型层间断裂韧性试验,HB 740296 碳纤维复合材料层压板I型层间断裂韧性GIc试验方法,II型层间断裂韧性试验,HB 740396 碳纤维复合材料层压板II型层间断裂韧性GII c试验方法,复合材料的无损检测技术,缺陷与损伤的类型,缺陷：（制造原因） 气孔（孔隙率）（2%）孔隙率每增加1，剪切强度下降510 疏松 分层 脱粘（胶接件） 夹杂 富酯与贫酯 纤维弯曲或偏离,损伤：（加工使用中）分层冲击损伤纤维断裂,常用检测方法和原理,敲击 超声检测 X射线照相

6、 声振检测 声发射检测 声超声检测,敲击检测,原理：复合材料受敲击振动后，有缺陷、无缺陷发出的声响不同，判断缺陷性质、大小、位置特点：简单分辨率低（1mm厚板，25）经验性,敲击检测,标准敲击锤：4次/秒,敲击检测,电子敲击器便携式敲击检测仪（冲击器，传感器，显示器）,日本WP-632敲击胶接监测仪,超声检测,原理： 频率：110Mhz 工作方式：脉冲回波法穿透法,超声检测,显示方式A型：显示被检测件上特定点的振幅与反射时间（脉冲回波法）B型：显示被检测件截面视图发现缺陷C型：显示缺陷平面图特点：主要检测气孔疏松和分层,超声检测成像系统主要性能指标,超声检测,超声C扫描检测分层（172厂C扫描

7、仪）,超声检测,超声波C扫描检测冲击损伤（西工大美国PAC公司C扫描仪）,X射线照相法（X-ray photography）,原理：利用材料密度不同吸收X射线不同，得到X射线照片上的灰度不同软X射线（铍窗口），低电压（1017kV），小焦点检测气孔，夹杂，纤维取向，胶接质量,X射线照相法,蜂窝芯进水检测,X射线照相法,蜂窝开裂检测,声振检测（Acousto-Vibration）,原理：由敲击法发展而来，利用换能器激发被检件，测量被检件的声阻抗，声速，谐振频率，振幅，相位的改变。功能：检测胶接质量，脱胶，分层，是超声脉冲回波法检测的补充典型仪器：S9 Sondicator 声振检测美国Stave

8、ley NDT Technologies 公司 Sonic BondMaster 综合声振检测仪,声发射检测（Acoustic Emission）,原理：利用复合材料在受载时局部出现损伤时发出的声波，通过记录和波形分析确定损伤起始与类型特点：可以采用多探头对损伤源定位,原理：应用：胶接结构与复合材料的缺陷和强度检测,声超声检测（Acousto-Ultrasonic）,检测方法的选择,任何一种检测方法都不可能检测所有缺陷和损伤对复合材料层压板与蜂窝夹层结构一般都要通过2种或2种以上检测超声和X射线照相是复合材料层压板缺陷检测的主要方法，超声检测100使用声振法是胶接件，蜂窝夹层结构的首选检测方法,检测方法的选择,不同缺陷检测方法的选择,检测方法的选择,不同类型结构检测方法的选择,复合材料不同缺陷检测方法的比较,第5章 CMC的界面及增韧机理5.1 界面与表面5.2 强韧化,预习,复合材料的性能测试方法及无损检测,了解:,