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《南昌航空大学》 2010年
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碳纤维复合材料电磁检测试验研究

凡汉云  
【摘要】:碳纤维复合材料是一种新型的非金属材料,由于它具有高强度、高硬度以及重量轻等优点,使其在航空航天、船舶制造和工业建筑等众多领域有着广泛的应用。但是,碳纤维复合材料在加工制造和使用等过程中不可避免的会产生各种缺陷,引起质量问题,严重时可能会导致整个结构件的报废,带来重大损失。因此对碳纤维复合材料进行无损检测方法的研究具有重要理论的意义和工程应用价值。 本文提出了一种新的复合材料检测方法——瞬变电磁法。在文章中,以层状介质结构的瞬变电磁响应理论为基础,采用快速傅里叶变换方法将频率域响应转换为时间域响应,推导出层状介质下的瞬变电磁响应公式;然后将碳纤维复合材料简化为一维层状结构模型,进而对复合材料中的电磁响应进行了正演仿真计算,计算结果表明瞬变电磁法对碳纤维复合材料中含有不同电阻率的媒质有一定的分辨能力;最后,采用双道浅部瞬变电磁检测系统对预埋缺陷的碳纤维复合材料进行了检测验证,在检测试验中,选择绝对式和差分式两种类型探头和四种不同激励频率进行了对比试验的检测结果的比较,结果表明:差分式探头对碳纤维复合材料有较好的检测能力,激励频率f ? 32Hz (浅部)时,检测结果与正演仿真计算结果具有较好的一致性。
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