复合材料损伤过程声发射信号聚类分析与压缩变形测量

来源期刊：玻璃钢/复合材料2018年第6期

论文作者：赵文政 李敏 张燕南 周伟 岳斌

文章页码：5 - 10

关键词：复合材料;声发射;数字图像相关;聚类分析;

摘    要：利用声发射（Acoustic Emission,简称"AE"）和数字图像相关（Digital Image Correlation,简称"DIC"）互补技术,实时监测单向玻璃纤维增强复合材料压缩试验,研究复合材料屈曲过程中的变形损伤与演化规律。选取AE信号的峰值幅度、峰值频率、质心频率和RA值四个特征参数,结合主成分分析法（Principal Component Analysis,简称"PCA"）与k-means聚类算法对其进行聚类分析。结果表明:复合材料压缩损伤过程的AE信号大致可以分为三类,其特征频率变化范围分别为0⁶0 kHz、100 kHz¹50 kHz和200 kHz⁴50 kHz,对应基体开裂、纤维脱粘与纤维断裂等三种损伤模式;表面位移场变化信息反映了复合材料试件变形与损伤的破坏特征。AE和DIC方法相结合能够有效监测复合材料压缩过程的损伤演化,可以为复合材料结构的健康监测提供参考。