采用反射法對兩組不同碳纖維復(fù)合材料試塊進(jìn)行了超聲檢測，并用快速傅立葉變換(FFT)方法分析了信號的頻域特征。結(jié)果表明：超聲衰減系數(shù)與頻率之間存在線性關(guān)系，而且其斜率隨孔隙率的增大而增大。孔隙對超聲波的衰減作用使超聲信號的峰值降低、頻寬變窄且使中心頻率降低。超聲信號矩心頻率的偏移與子L隙率之間、超聲衰減率與孔隙率之間均呈線性關(guān)系。頻域內(nèi)的特征量與孔隙率之間的線性關(guān)系為建立正確的孔隙率頻域檢測模型提供了基礎(chǔ)。

      由于碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具有高強(qiáng)度、高硬度和較小的密度，在航空航天領(lǐng)域以及紡織機(jī)械中的應(yīng)用越來越廣泛，因此對碳纖維復(fù)合材料內(nèi)缺陷的無損檢測也日趨重要。

      孔隙是碳纖維復(fù)合材料中最常見的缺陷之一。孔隙的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了材料的力學(xué)性能，不但降低了材料的剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度[2-5]，而且對材料的疲勞壽命也有顯著影響。碳纖維復(fù)合材料內(nèi)孔隙的形態(tài)與金屬中孔隙的形態(tài)有較大不同。在金屬材料中孔隙多呈球形，而在復(fù)合材料內(nèi)孔隙則多呈扁平狀，一般出現(xiàn)在層間。孔隙在層間沿纖維的方向有所發(fā)展而且孔隙的幾何尺寸也分布在較大的范圍內(nèi)[7-9]。金屬材料內(nèi)孔隙對超聲波的散射作用可用瑞利散射模型來描述，而碳纖維復(fù)合材料內(nèi)的孔隙對超聲波的散射作用則復(fù)雜得多，難以用理論模型準(zhǔn)確描述。

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