超声背散射信号递归定量分析无损表征CFRP孔隙分布仿真

来源期刊：复合材料学报2018年第10期

论文作者：何晓晨 金士杰 林莉

文章页码：2753 - 2759

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP);孔隙分布;超声背散射信号;递归定量分析(RQA);仿真;

摘    要：针对碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fibre reinforced plastics,CFRP)孔隙分布对其力学性能有不可忽略影响的问题,提出对超声背散射信号进行递归定量分析(Recurrence quantification analysis,RQA)的方法来表征CFRP孔隙尺寸和位置分布。建立孔隙直径D范围为26～70μm的3组含球形孔隙且孔隙位置分布不同的CFRP模型,3组模型的孔隙间距d分别为0.21mm、0.14mm和0.09mm,对模型进行仿真计算,采用RQA方法分析超声背散射信号。研究发现,相同孔隙位置分布时,递归度PRR(Recurrence rate)随D的增加而减小;相同孔隙尺寸分布时,PRR随着孔隙间距d减小而增大,d=0.09mm时模型的PRR始终明显高于其余两组,D<50μm时,d=0.14mm与d=0.21mm模型PRR之间差别明显,D≥50μm时差别较小。结果表明,不同孔隙分布情况下PRR均存在差异,PRR可用于CFRP孔隙分布表征。