木基复合材料破坏过程中声发射特性的研究

 
       利用声发射监测系统获取了胶合板和贴面刨花板两种木基复合材料三点弯曲加载状态下断裂损伤的声发射信号。利用累计能量和振铃总计数两项声发射信号特征参量分析了胶合板和贴面刨花板损伤破坏过程及其特点；利用幅值和有效电压RMS）研究了随挠度增大胶合板和贴面刨花板内部裂纹产生、扩展、宏观裂纹形成至断裂的过程。结果表明：声发射信号的幅值、有效电压、累计能量、振铃总计数等参量可以有效表征木基复合材料内部损伤演化过程；贴面刨花板的断裂损伤发生早于胶合板，且贴面刨花板的损伤演化过程分为线弹性阶段和断裂韧性阶段，胶合板分为线弹性阶段、非线性变形阶段和断裂韧性阶段。

       材料的变形、损伤和断裂过程是能量的积累和释放过程，当材料的局部受到损伤或断裂破坏时，能量便以应力波的形式释放出来，这就是声发射简称AE）现象。声发射信号是由传感器接收材料在受力变形破坏时所释放的声波，经前置放大器、信号调理装置等处理而显示的电信号，其频率主要集中在100 kHz至1 MHz之间。通过AE技术对波形信号的提取和处理，可以分析材料内部结构产生的细观变化、材料变形、变形扩大以及完全变形或断裂的宏观变化乜-。声发射技术以实时监测损伤过程为特点，能够在线监测裂纹的萌生和扩展过程，是一种有效地检查动态缺陷的无损检测方法。

       木基复合材料在承受外力载荷时会发生基体裂纹、界面脱粘、分层以及纤维断裂等不同形式的微观损伤，随着时间的积累，最终导致材料宏观上的破坏。木基复合材料在损伤断裂过程中会发出丰富的声发射信号，通过采集和分析声发射信号，可以确定材料发生破坏的临界载荷、损伤阶段以及材料损伤的程度，对木基复合材料使用寿命及安全性评估具有重要意义。笔者以常见的胶合板和贴面刨花板为研究对象，利用声发射检测系统对其在三点弯曲载荷作用下的破坏过程进行监测，利用AE信号参数探讨木基复合材料声发射的动态演变特征，研究木基复合材料在破坏过程中的声发射参数与损伤演化之间的关系特性。

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