[發(fā)明專利]檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810149098.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN108426919A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浩發(fā)環(huán)?？萍迹ㄉ钲冢┯邢薰?/a>
• 主分類號(hào): G01N27/04
• 分類號(hào): G01N27/04
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 李小靜

本發(fā)明提供一種檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法，包括：交叉測(cè)量Y軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值及X軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值；計(jì)算第一差值及第二差值；依據(jù)第一差值及第二差值的大小及交叉位置得出碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的位置范圍及損傷程度。還提供一種檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的裝置，包括：待檢測(cè)主體、處理器及PC端。通過對(duì)樹脂基復(fù)合材料表面導(dǎo)電碳纖維的電阻進(jìn)行測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生、位置、尺寸的監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高，測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便，結(jié)果以圖表形式給出直接明了，無需進(jìn)行繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于樹脂基工程材料內(nèi)部探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種原位檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法及裝置。

背景技術(shù)

碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、比模量的優(yōu)異機(jī)械性能，但在其應(yīng)用過程中由于溫度、沖擊、化學(xué)腐蝕，特別是低速撞擊時(shí)會(huì)在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生肉眼無法觀察到的損傷，這種損傷會(huì)對(duì)于構(gòu)件造成致命的破壞。

基于此一系列的探傷技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用，例如X射線探傷、超聲C掃描、樣品切片、渦流景象和熱成像法，但這些技術(shù)方法都存在著一定的局限性，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)原位碳纖維樹脂基復(fù)合材料內(nèi)部探傷的要求。且這些技術(shù)還限制在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，檢測(cè)費(fèi)用昂貴，同時(shí)無法檢測(cè)三維尺寸上的損傷。除此之外，在導(dǎo)電碳纖維電阻的測(cè)量方面，雖然萬用表可直接讀取數(shù)據(jù)，但其誤差較大不能精確的測(cè)量導(dǎo)電纖維的電阻變化情況，且需逐個(gè)測(cè)量計(jì)算，工作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種原位檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法及裝置。為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

在一些可選的實(shí)施例中，提供一種檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法，包括：制備碳纖維樹脂基復(fù)合材料的待檢測(cè)主體；交叉測(cè)量所述待檢測(cè)主體Y軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值及X軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值；計(jì)算Y軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值與Y軸排布的碳纖維的初始態(tài)電阻值的第一差值，以及X軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值與X軸排布的碳纖維的初始態(tài)電阻值的第二差值；依據(jù)所述第一差值及第二差值的大小及交叉位置得出碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的位置范圍及損傷程度。

在一些可選的實(shí)施例中，所述制備碳纖維樹脂基復(fù)合材料的待檢測(cè)主體的過程包括：將O°預(yù)浸料組與90°預(yù)浸料組自上而下交叉疊放，所述O°預(yù)浸料組由兩個(gè)O°單向預(yù)浸料層組成，所述9O°預(yù)浸料組由兩個(gè)9O°單向預(yù)浸料層組成；在第一組O°預(yù)浸料組的兩個(gè)O°單向預(yù)浸料層之間以及第一組90°預(yù)浸料組的兩個(gè)9O°單向預(yù)浸料層之間置入成對(duì)的金屬觸頭，使得每一對(duì)金屬觸頭與相連纖維構(gòu)成電回路成為一個(gè)傳感器；將兩個(gè)樹脂薄膜分別置于碳纖維層壓板的表層和底層。

在一些可選的實(shí)施例中，所述的檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法，還包括：將所述第一差值及所述第二差值的數(shù)值大小與不同的顏色進(jìn)行對(duì)應(yīng)，并按照交叉位置標(biāo)記在頁面上。

在一些可選的實(shí)施例中，所述的檢測(cè)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料損傷的方法，還包括：將采集的Y軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值及X軸排布的碳纖維的終態(tài)電阻值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，提取出數(shù)字量，并將提取出的數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷簲?shù)據(jù)。