[發明專利]一種多層復合材料結構力學參數聲學檢測方法

在審

• 申請號: 201710013869.3
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106596723A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 向家偉;宋文磊;鐘永騰;湯何勝
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙)33237
• 代理人: 陳暉

1.一種多層復合材料結構力學參數聲學檢測方法，其特征在于：其步驟如下：

1)通過有限元分析法對模擬多層復合材料結構進行模態頻率計算，獲得第一階彎曲共振頻率f_f和第一階剪切共振頻率f_t，并對獲得的數據進行處理擬合，分別得到彈性模量E和剪切模量G與多層復合材料結構的幾何尺寸和質量之間的關系，并得到獲取力學參數的經驗公式；

2)距離兩端面均為0.198L處用用彈性金屬線懸吊起多層復合材料結構，使其處于自由振動的狀態，并通過力錘在多層復合材料結構的左端激勵，而在右端用聲壓傳感器拾取多層復合材料結構的振動信號，并通過快速傅里葉變換獲得第一階彎曲共振頻率f_f；

3)在長度和寬度方向的中線處用彈性金屬繩懸吊起多層復合材料結構，使其處于自由振動的狀態，并通過力錘在多層復合材料結構的左端激勵，而在右端用聲壓傳感器拾取多層復合材料結構的振動信號，并通過快速傅里葉變換獲得第一階剪切共振頻率f_t；

4)將第一階彎曲共振頻率f_f和第一階剪切共振頻率f_t與多層復合材料結構的幾何尺寸、質量參數，代入1)中的經驗公式中，分別獲得彈性模量E和剪切模量G。

2.根據權利要求1所述的一種多層復合材料結構力學參數聲學檢測方法，其特征在于，1)中獲取彈性模量E的關系式如下：

$E=0.9658({\mathrm{mf}}_f^2/b)(L^3/t^3)T_1$

其中，m是多層復合材料結構的質量，f_f是第一階彎曲共振頻率，

T₁是彎曲振動下的校正系數，μ是材料的泊松比，

$T_1=1+7.158(1+0.0812\mathrm{\μ}+0.7905{\mathrm{\μ}}^2){(t/L)}^2-0.828{(t/L)}^4-\[\frac{8.450(1+0.2123\mathrm{\μ}+2.007{\mathrm{\μ}}^2){(L/t)}^4}{1.000+6.386(1+1.3125\mathrm{\μ}+1.637{\mathrm{\μ}}^2){(L/t)}^2}\].$