Page 71 - 无损检测2023年第十一期
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刘武刚, 等:
拉伸载荷下陶瓷基高温复合材料损伤状态特征分析
处, 纤维束与基体分层损伤继续扩展, 同时在边界 出现。在1962N 高载荷下, 靠近试件结构边缘纤
不连续纤维中间出现分层开裂。 1920N 时, CT 维束内部出现大面积分层损伤, 同时基体与纤维
图像中出现大范围连续基体与纤维束之间的界面 束边界出现界面脱黏, 内部纤维束编织交叉处出
损伤, 且发生在试件一侧, 而另一侧未观察到损伤 现分层损伤。
图3 1 试件与2 试件的典型声发射信号频谱
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图4 1 试件在不同荷载下的 CT 损伤图像
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综上可见, 从 CT 三维数字损伤图像中, 观察到 44kHz 。
试件中基体的不均匀性, 以及材料中存在较密集的 2.2.2 2 试件
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内部小裂纹, 但这些裂纹缺陷并没有在载荷作用下 2 试件拉伸原位 CT 图像如图5所示, 与1 材
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发展为能够观察到的裂纹扩展损伤。在低载荷下, 料富基体不同, 2 试件纤维束之间存在基体不足造
初始损伤出现在试件边缘加工不连续处, 同时损伤 成的孔洞。在载荷增大过程中, 2 试件在圆孔横向
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多出现在试件的一侧。分析 CT 图像中的损伤状 一侧应力集中部位首先出现基体损伤, 接着两侧应
态, 基体与纤维束之间的大面积界面脱黏开裂是损 力集中部位出现基体与纤维束断裂; 随着载荷增大,
伤的主要形式, 除了最后一个破坏载荷工况外, 其余 损伤沿着 45° 方向向两侧扩展, 出现多条 45° 损伤
载荷工况下, 没有观察到可见的纤维束的断裂损伤 线, 主要为基体失效与纵向纤维的断裂为主, 最后出
形式。与声发射信号特征对比分析, 确定纤维束与 现纵横向纤维的分层、 纤维束断裂相互交织的整体
基体之间的脱胶与开裂所对应的声发射信号特征为 损伤失效。
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2023年 第45卷 第11期
无损检测
