玻璃纤维／环氧树脂复合材料损伤与断裂过程的声发射特性

  
       研究了几种不同的玻璃纤维增强的树脂基复合材料在承受拉伸载荷时的损伤与断裂行为。结果表明：损伤与断裂的不同阶段，可用声发射信号的几种关联图进行区分。

       纤维增强复合材料比强度高、比模量高等优良性能得到许多领域的重视。对其破坏过程和损伤机理的研究是复合材料及其结构研制、设计与质量检验的重大课题。在这方面，声发射技术以实时监测破坏过程为特点，是一种有效地检查动态缺陷的无损检测方法。世界上许多国家利用声发射技术研究环氧复合材料的声发射特性，在进行了大量实验研究之后，人们发现声发射计数、恒载声发射、费利西蒂比、幅度和延时等是反映复合材料损伤阶段、损伤机理的重要参量。
    
       声发射技术是通过检测记录材料结构在受力状态下突然释放的应力波，来判断结构内部的损伤部位、损伤阶段、损伤机理和严重程度等。其基本原理是利用材料结构表面布置传感器，将应力波转换为电信号，通过放大器将电信号放大进入声发射仪，再对这些信号进行数字处理，形成声发射参数。

      纤维增强复合材料的损伤类型复杂（常有基体开裂、界面脱粘、纤维断裂等），声发射信号极其丰富。如何从丰富的声发射信号中区分与各种断裂类型相对应的信号，并发现各自的特点与规律，这是声发射技术应用于复合材料损伤检测中需要解决的重要问题。在这方面，不少科技工作者已做了很多工作，有过一些报道，但数据很分散，并且往往是对某～种材料的某一种状态进行检测数据报道，缺乏系统性和全面性。基于此情况，我们对现在常用的多种纤维（玻璃纤维、C纤维、芳纶纤维）增强的复合材料进行大量的系统的声发射实验，找出各种损伤类型的声发射信号的规律，从而可以区分损伤类型，判别损伤严重程度。

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