聲發(fā)射技術測量變壓器局部放電的現狀與進展
大量研究表明,盡管復合材料的幾種損傷形式都有各自不同的復雜性,但幾乎都有一個共同特點,那就是這些損傷缺陷發(fā)生和發(fā)展時都有很明顯的聲發(fā)射特征,而且聲發(fā)射手段對于這些損傷過程的分析都非常及時和有效,所以聲發(fā)射技術是復合材料破壞機理研究及強度性能研究的最有效手段之一。在這方面,國內外學者們進行了大量研究實踐,取得了許多可貴的成果。
各種失效應變都對應明顯的AE計數率的突變,說明各種失效形式發(fā)生時,其AE計數率顯示出明顯的變化特征。
在復合材料的聲發(fā)射特征中,振鈴計數、幅度、持續(xù)時間、恒載聲發(fā)射延續(xù)時間、Felicity比是區(qū)別復合材料構件各損傷階段、損傷類型、力學特性的主要參數。
碳/環(huán)氧復合材料各損傷階段的聲發(fā)射特性
注:P1、P2、P3為聲發(fā)射振鈴計數—應變曲線的三個拐點
碳/環(huán)氧復合材料各種損傷類型對應的聲發(fā)射特征
國內學者通過對SiC纖維鋁基復合材料聲發(fā)射研究發(fā)現用AE技術能準確測定單纖維金屬基復合材料中纖維斷枝數和纖維斷枝的平均長度,由此能測定SiC纖維的斷裂強度和纖維與鋁基體間的界面強度[5]。
J.G.BAKVCKAS等人通過對鈦基復合材料損傷過程的聲發(fā)射研究,也揭示了幾種主要的損傷形式發(fā)生時所對應的AE事件幅度的關系。
損傷主要形式與AE事件幅度的對應關系
ThomasM.Ely等人對石墨環(huán)氧樹脂復合材料縱向開裂與_________纖維斷裂的聲發(fā)射特征研究進一步發(fā)現縱向開裂(LongitudinalSplitting)對應的AE特征為低幅度、短持續(xù)時間、低計數和低能量;而高幅值、長持續(xù)時間、高計數及高能量的AE信號則來自于纖維斷裂[7]。
JYI-JIINLUO等通過陶瓷基復合材料縱向拉伸試驗的深入研究進一步發(fā)現:
在應力水平超過應力應變關系的比例極限時,開始出現基體裂紋并產生對應AE信號;在比例極限與應變硬化階段前的非線性階段,AE計數與相應應變值呈非常明顯的線性關系;在應變硬化開始點,基體裂紋及對應產生的AE信號達到飽和;在此后開始出現中等水平的AE信號及對應的纖維/基體脫粘現象;在剛度逐漸減弱時開始纖維斷裂或拉出,此時AE信號以穩(wěn)定的數率連續(xù)減少[8]。
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