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Stone和Clark描述了一种由测量超声波衰减来确定碳纤维增强塑料孔隙含量的方法。研究发现,层间剪切强度与声波衰减有很强的相关性。衰减随着频率升高而增大。如果将他们得到的数据重新绘制成不同孔隙含量百分比下的衰减谱(见图9-37)会发现, 值随着孔隙率增加(强度降低)而增大。这说明曲线的斜率还可以用来估计剪切强度。
图9-37 随着孔隙率的增加,板中衰减频谱的变化(根据Stone和Clarke的数据重新绘制)
Vary定义了一个由超声波参量计算得出的应力波因子( stress wave factor),该因子与石墨聚合物复合板的层间切应力密切相关。应力波因子是由以下方法获得的测量结果计算所得。采用一个由电激发的宽带发射探头来发射超声波重复脉冲(重复频率=r)。每个脉冲产生一个模拟应力波,具有声发射信号的特征。模拟应力波会受一些因素影响,这些因素会改变探头激发区域增长的实际应力波。在离探头一定距离处置一波导管,将纵波导入一宽带声发射探头。计数器用于记录每次脉冲发生时幅度高于门槛值的振荡次数n。如果用g表示计数器置零复位(resets)之间的时间间隔,则有
该参数可作为应力波传播效率的度量。作为层间剪切强度的指示,应力波因子直接正比于强度。
接收信号的频谱显示出一个强峰值,据分析该峰值与板的谐振有关。随着板中孔隙百分比的增加,峰值高度降低。
Tamburelli利用超声波评价钢板层状撕裂的敏感性。尽管撕裂的敏感性与一些超声波参量有关,但与衰减-频率曲线的斜率并无关系(测量频率相距很近,为14MHz与18MHz)。
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