复合材料中碳纤维方向和弯曲缺陷的微波检测

杨玉娥¹，闫天婷²，任保胜³

1. 济南大学机械工程学院2. 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院3. 济南大学材料科学与工程学院

摘 要：通过研究微波信号在复合材料中的传播特性,利用N5225A网络分析仪对复合材料中碳纤维的方向和纤维弯曲变形进行了微波无损检测研究,用微波信号的反射系数相位和幅值来表征纤维方向和纤维变形缺陷的变化。结果表明:在30~40GHz范围内,中间层纤维方向为90°和0°的复合材料,反射系数相位差和幅值差随频率的增大而增大,在40GHz时相位差为48°,幅值差为0.37;在频率为36GHz时可以用反射系数相位差来表征纤维弯曲缺陷,反射系数相位差最大变化为2.65°,在频率为38GHz时可以用反射系数幅值差表征纤维弯曲缺陷,反射系数幅值最大变化为0.004;检测纤维方向时的灵敏度要远远大于检测纤维弯曲缺陷时的灵敏度。

关键词：微波无损检测;复合材料;碳纤维;相位;幅值;