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《碳纖維增強樹脂基復合材料渦流無損檢測有限元分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、廈門大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學位論文是本人在導師指導下,獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體已經發(fā)表的研究成果,均在文中以適當方式明確標明,并符合法律規(guī)范和《廈門大學研究生學術活動規(guī)范(試行)》。另外,該學位論文為()課題(組)的研究成果,獲得()課題(組)經費或實驗室的資助,在()實驗室完成。(請在以上括號內填寫課題或課題組負責人或實驗室名稱,未有此項聲明內容的,可以不作特別聲明。)聲明人(簽名):豸翻磊L矽I牛年y月28日廈門大學學位論文著作權使用聲明本人同意廈門大學根據《中華人民共和國學位條例暫行實施辦法》等規(guī)定保留和使用此學位論文,并向主管部門或其指定
2、機構送交學位論文(包括紙質版和電子版),允許學位論文進入廈門大學圖書館及其數(shù)據庫被查閱、借閱。本人同意廈門大學將學位論文加入全國博士、碩士學位論文共建單位數(shù)據庫進行檢索,將學位論文的標題和摘要匯編出版,采用影印、縮印或者其它方式合理復制學位論文。本學位論文屬于:()1.經廈f-J;k學保密委員會審查核定的保密學位論文,于年月日解密,解密后適用上述授權。f(√)2.不保密,適用上述授權。(請在以上相應括號內打“√’’或填上相應內容。保密學位論文應是已經廈f-J;k學保密委員會審定過的學位論文,未經廈門大學保密委員會審定的學位論文均為公開學位論文。此聲明欄不填寫的,默認為公開學位論文,均適
3、用上述授權。)聲明人(簽名):孑每乏毛弘l葉年XR以Et摘要碳纖維增強型復合材料因其優(yōu)越的性能在飛機制造、汽車制造、化工、造船與電氣設備等領域得到廣泛的應用,尤其是在航空、船艦、核能設備等方面受到高度重視。然而,復合材料結構在制造和使用過程中不可避免地會存在缺陷和遭受損傷。并且,碳纖維復合材料在損壞之前幾乎沒有先兆,其破壞具有突然性,這往往會造成嚴重的后果。因此對碳纖維復合材料進行損傷檢測顯得尤為重要。目前應用較多的碳纖維復合材料檢測方法有紅外檢測、x射線檢測、超聲檢測等,這些技術都達到了一定的檢測效果。使用渦流檢測技術來檢測碳纖維復合材料的研究則很少。本文基于電磁場理論和有限元數(shù)值仿
4、真對碳纖維復合材料的渦流檢測展開研究。首先建立碳纖維復合材料渦流檢測的三維有限元仿真模型,使用Fortran語言編寫程序,對渦流檢測進行分析,得到碳纖維復合材料結構內的渦流分布規(guī)律,線圈感應電壓和結構表面處的磁場信號,在此基礎上得到碳纖維復合材料的缺陷信息。對碳纖維復合材料渦流檢測的有限元仿真可以指導碳纖維復合材料渦流檢測的研究。有限元模擬得到的復合材料結構中的渦流分布規(guī)律符合碳纖維復合材料電各向異性的特點,并且通過分析線圈阻抗變化的解析解,驗證了有限元仿真的可靠性。在此基礎上研究了渦流檢測中電各向異性材料中的趨膚效應,研究發(fā)現(xiàn)碳纖維復合材料中的渦流衰減速度比電各向同性材料中的更快。本
5、文還對碳纖維復合材料結構的纖維斷裂和分層兩種常見缺陷的渦流檢測進行了有限元分析,分別得到了線圈的感應電壓信號及結構表面處的磁場信號。結果表明,渦流檢測技術可以很好的檢測到碳纖維復合材料結構中的纖維斷裂和分層缺陷。關鍵字:碳纖維復合材料;渦流檢測;有限元分析AbstractBecauseofthesuperiorperformancecarbonfiberreinforcedcomposites(CFRP)arewidelyusedinmanufacturingofaircrafts,automobilesandships,chemicalengineering,electricaleq
6、uipmentandotherfields,andareespeciallyhiglllyvaluedinaviation,shipsandnuclearpowerequipments.However,compositestructureshavedefectsduringmanufacturingandaredamagedinusinginevitably.MostofdefectsOCCursuddenlywithoutomen,whichwillcauseseriousconsequences.Therefore,nondestructivetestingofCFRPisvery
7、important.Infraredtesting,X—raytestingandultrasonictestingarethemajorandeffectivetestingtechniquesforCFRPatpresent.Fewstudieshavebeendoneintheeddycurrenttesting(ECT)ofCFRP.Inthisthesis,westudytheECTofCFRPbasedontheelectromag