2024年05月17日
星期五
近日，安徽工业大学电气与信息工程学院徐笑娟博士在国际权威期刊《NDT & E International》上发表CFRP材料涡流检测的最新研究成果。《NDT & E International》（中科院大类一区Top期刊）是无损检测研究领域的顶级学术期刊之一，报道各种无损检测方法、材料测试与表征的最新研究成果。安徽工业大学为论文第一单位，徐笑娟为论文第一作者，南京航空航天大学裘进浩教授为共同作者。研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省高校自然科学研究项目的资助。
碳纤维增强型复合材料（Carbon fiber reinforced polymer, CFRP）具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀、耐疲劳等优势，已被广泛应用于航空航天、能源装备等关键技术领域。随着CFRP材料的大规模应用，其结构安全问题日益突出。分层损伤是CFRP层合板的主要破坏形式之一，在重复载荷作用下易产生分层扩展或迁移，引发突发性灾变。因此，针对CFRP材料生产、服役到退役的全过程，开发一种无损（Non-destructive）、原位（In-situ）、在线（On-line）的损伤检测技术对保障CFRP结构全寿命服役安全具有至关重要的意义。
（不同导电材料中涡流传播与分布情况）
（三种典型CFRP铺层结构（单向板、正交板、多向板）分层损伤涡流检测的结果）
（不同铺层CFRP正交板（[02/902]4、[04/904]2）不同深度位置分层损伤涡流检测的结果）
本研究根据CFRP材料自身的电学特性和分层损伤特征，提出采用常规涡流检测（Eddy current testing, ECT）技术对三种典型CFRP铺层结构的分层损伤进行识别。研究结果表明：CFRP正交板和多向板各层间界面具有优异的涡流积聚能力，显著提高了分层损伤检测灵敏度。由于CFRP单向板各铺层方向一致，使得各层间界面不具备聚积涡流的能力，导致单向板分层损伤涡流检测的灵敏度极低，几乎无法识别。本研究为进一步完整表征CFRP分层损伤特征奠定了理论基础，同时能够拓展涡流无损检测技术在先进复合材料领域的应用，在理论层面和工程应用层面均具有重要的意义。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2023.102814
新闻链接：https://www.ahut.edu.cn/info/1226/22153.htm
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