[發(fā)明專利]非破壞雷電流分量作用下碳纖維復合材料溫度特性測量、校準方法和測試系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109781777B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 姚學玲;孫晉茹;陳景亮;李亞豐
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

1.非破壞雷電流分量作用下碳纖維復合材料溫度特性測量、校準方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、將被試碳纖維復合材料層合板(5)接入可控雷電流分量發(fā)生電源(1)中；

2)、在試驗電流范圍內設置多個電流幅值點，即I＝I_j，j＝1,2……n；

3)、啟動控制和測量單元(2)按照設定的放電電流幅值I₁，控制可控雷電流分量發(fā)生電源輸出預設放電電流值，規(guī)定波形、幅值電流為I₁的雷電流流過被試碳纖維復合材料層合板(5)；

4)、采用瞬態(tài)溫度測試單元(3)在線測量雷電流I₁條件下被試碳纖維復合材料層合板的溫度特性；

5)、建立被試碳纖維復合材料層合板的熱電耦合模型并計算雷電流I₁下碳纖維復合材料的溫度特性；

6)、繼續(xù)控制可控雷電流分量發(fā)生電源(1)輸出下一個電流值I₂流經被試碳纖維復合材料層合板(5)，重復上述步驟4)和步驟5)，……直到獲得雷電流I_n作用下瞬態(tài)溫度測試單元(3)測量結果和碳纖維復合材料熱電耦合模型的計算結果；

7)、根據雷電流I₁、I₂……I_n作用下瞬態(tài)溫度測試單元(3)測量結果和熱電耦合模型的計算數據，進行對比分析，得到測量結果與計算結果的差異；

8)、如果差異大于5％，則根據碳纖維復合材料的非線性電導對熱電耦合模型進行調控，重新進行熱電耦合模型的計算，直到計算結果與瞬態(tài)溫度測試單元(3)測試的溫度特性差異不大于5％為止；

非破壞雷電流分量作用下碳纖維復合材料溫度特性測量系統(tǒng)，包括可控雷電流分量發(fā)生電源(1)、可控雷電流分量發(fā)生電源(1)的控制和測量單元(2)、瞬態(tài)溫度測試單元(3)、熱電耦合仿真計算平臺(4)、脈沖電壓傳感器(6)和脈沖電流傳感器(7)；

被試碳纖維復合材料層合板(5)兩端分別引出兩對電氣連接線，可控雷電流分量發(fā)生電源(1)一輸出端通過一側的電氣連接線與被試碳纖維復合材料層合板(5)的一端連接，可控雷電流分量發(fā)生電源(1)的另一輸出端通過另一側的電氣連接線與被試碳纖維復合材料層合板(5)另一端相連并接參考地，脈沖電壓傳感器(6)兩端分別與被試碳纖維復合材料層合板(5)兩側的另外兩根電氣連接線相連，脈沖電流傳感器(7)套接在被試碳纖維復合材料層合板(5)與可控雷電流分量發(fā)生電源(1)低壓端的電氣連接線上，脈沖電壓傳感器(6)和脈沖電流傳感器(7)的輸出端與可控雷電流分量發(fā)生電源(1)的控制和測量單元(2)相連；

采用瞬態(tài)溫度測試單元(3)在線監(jiān)測雷電流分量作用下被試碳纖維復合材料層合板的溫度特性，同時采用熱電耦合仿真計算平臺(4)計算雷電流分量作用下被試碳纖維復合材料層合板的溫度特性。