Page 101 - 无损检测2023年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202304013

“ 中温环境” 环氧树脂固化过程的

Lamb 波实时监测

岳登魁, 吴其洲, 杨亚军, 闫秀玲

( 中北大学 信息与通信工程学院 , 太原 030051 )
摘 要: 提出了一种适用于85℃ “ 中温环境” 监测环氧树脂固化过程的 Lamb波实时监测系

模式的 Lamb波监测了钢槽中不同厚度环氧树脂

统, 在85℃ “ 中温环境” 下选用兼有 A 0 模式和S 0
的固化过程, 研究了超声 Lamb波声衰减系数随环氧树脂固化时间的变化规律。结果表明, 固化过
模式 Lamb波声衰减系数一致性
程中环氧树脂 A 0 模式 Lamb波声衰减系数一致性差、 不稳定; S 0
好且稳定, 呈现先小幅度下降后急速上升, 然后逐渐下降并趋于平稳的变化趋势, 能够准确反应环
氧树脂初始黏流态、 凝胶态和玻璃态等不同固化状态。基于超声 Lamb波固化过程在线监测方法
为树脂基复合材料成型工艺的设计和优化提供了基础数据和技术支撑。

关键词: 中温环境; Lamb波; 环氧树脂; 实时监测

中图分类号: TB332 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 04-0063-06

Lambwavereal-timemonitorin g forcurin gp rocessofe p ox y resinunder

theconditionofmediumtem p eratureenvironment

YUEDen g kui , WUQ izhou , YANGYa j un , YANXiulin

( SchoolofInformationandCommunicationEn g ineerin g , NorthUniversit y ofChina , Tai y uan030051 , China )

Abstract : Inthis p a p er , aLambwavereal-timemonitorin g s y stemformonitorin g curin gp rocessofe p ox y resin

atthemediumtem p eratureof85℃is p ro p osed.Thecurin gp rocessofe p ox y resinwithdifferentthicknessinsteel

tankwasmonitoredb ybothA 0 modeandS 0 modeofLambwavesatthemediumtem p eratureof85 ℃ andthe

chan g elawoftheattenuationcoefficientofLambwaveswithcurin g timeofe p ox y resinwasstudied.Theresults

showthatacousticattenuationcoefficientofA 0 modeine p ox y resininthecurin gp rocesshasp oorconsistenc yand

instabilit y , whileacousticattenuationcoefficientofS 0 modehas g oodconsistenc y andstabilit y , whichfirstdecreases

sli g htl y , thenincreasesra p idl y , andtheng raduall ydecreasesandtendstobestable.Itcanaccuratel y characterize

differentcurin g sta g esofe p ox y resinincludin g theinitialviscousflow , g elandg lasssta g es.Thisstud yp rovides

basicdataandtechnicalsu pp ortforthedesi g nando p timizationofresinmatrixcom p ositemoldin gp rocessbasedon

Lambwaveon-linemonitorin gmethod.

Ke ywords : mediumtem p eratureenvironment ; Lambwave ; e p ox y resin ; real-timemonitorin g
环氧树脂基复合材料具有质量轻、 黏接性强、 比 域 [ 1-2 ] 。其性能优劣在很大程度上取决于固性树脂
强度高、 模量大、 耐高温、 电绝缘性能好、 抗腐蚀等优 基的性能与其分子结构, 而分子结构在很大程度上
点, 被广泛应用于航空航天、 电子电气、 汽车等领 取决于树脂体系以及与固化过程有关的固化温度、
固化时间、 固化程度等因素 [ 3 ] 。实际上, 环氧树脂在
室温下固化时间长且难以得到黏弹性、 耐热性、 应力
收稿日期: 2022-07-20
等性能优良的固化产物, 在高温下固化存在制造工
作者简介: 岳登魁( 1996 —), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为信
艺复杂和高耗能等问题 [ 4 ] 。为了获得力学及耐热性
息与通信工程, 材料检测

能优良的固化产物, 常需在中温条件下制备环氧树
通信作者: 吴其洲, wu _ q z@nuc.edu.cn
3
6
2023年 第45卷 第4期
无损检测