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《基于应变信号的复合材料层合板低速冲击损伤识别研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、文章编号:1000-4750(2014)02-0230-07基于应变信号的复合材料层合板低速冲击损伤识别研究王利恒(北京长城计量测试技术研究所,北京100095)摘要:为了进行复合材料层合板的冲击损伤识别研究,设计了由小到大的14个等级的冲击能量,对应由小到大的冲击损伤,其中最小能量的冲击没有造成损伤,最大能量的冲击造成穿透复合材料板的损伤。应用冲击过程中测试得到的应变响应进行损伤识别。基于冲击过程中获得的脉冲应变信号,提出了10个新的冲击损伤识别指标:脉冲上升时间、下降时间、总时间、上升时间比下降时间、下降时间比上
2、升时间;脉冲上升面积、下降面积、总面积、上升面积与下降面积之比、下降面积与上升面积之比。将提出的10个新冲击损伤识别指标与冲击能量的关系进行了对比研究。研究表明:脉冲下降时间、脉冲总时间、脉冲下降面积、脉冲总面积与冲击能量之间的关系大体上都是单调的,这4个指标适合0.8J/mm到6.67J/mm的大范围的冲击损伤程度识别,其余6个指标在一定的冲击能量范围内可以识别冲击损伤程度。应用脉冲下降面积、脉冲总面积指标进行了冲击定位识别研究,研究表明,这两个指标也可以识别冲击损伤的位置。关键词:复合材料层合板;冲击损伤;损伤识
3、别;损伤指标;冲击总时间中图分类号:TU599;V214.8;V414.8文献标志码:Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.09.0693LOWVELOCITYIMPACTDAMAGEIDENTIFICATIONOFCOMPOSITELAMINATEUSINGDYNAMICSTRAINSIGNALSWANGLi-heng(ChangchengInstituteofMetrology&Measurement,Beijing100095,China)Abstract:Fourteenlev
4、elsofimpactenergyweredesignedinordertoidentifythedamagesofcompositelaminates.Correspondingtotheminimumlevelofimpactenergy,compositelaminateswereintact.Correspondingtothemaximumlevelofimpactenergy,compositelaminateswerepenetratedthrough.Strainresponsesduringthei
5、mpactswereusedtodetectimpulsedamagesofcompositelaminatespecimens.Basedonthecollectedimpulsestrainsignalsundertheimpacts,thefollowingtennewimpactdamageindexesaresuggested.Theyarerisingshockduration(RSD,theintervalfromthestartingtimetopeaktimeoftheimpact),descend
6、ingshockduration(DSD,theintervalfromthepeaktimetotheendtimeoftheimpact),shockduration(SD,theintervalfromthestartingtimetotheendtimeoftheimpact),theratiooftheRSDtotheDSD,theratiooftheDSDtotheRSD,risingarea(RA,theintegraloftheimpulsestrainresponsefromthestartingt
7、imetothepeaktimeoftheshock),descendingarea(DA,theintegraloftheimpulsestrainresponsefromthepeaktimetotheendtimeoftheshock),totalarea(TA,theintegraloftheimpulsestrainresponsefromthestartingtimetotheendtimeoftheshock),theratiooftheRAtotheDA,theratiooftheDAtotheRA.
8、Therelationshipbetweenthetendamageindexesandtheimpactenergieswasresearched.TheresultsindicatethatsuchindexesastheDSD,theSD,theDAandtheTA———————————————收稿日期:2012-09-20;修改日期:2