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论文类型：期刊论文

发表时间：2010-02-20

发表刊物：机械工程学报

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：46

期号：4

页面范围：22-26

ISSN号：0577-6686

关键字：碳纤维增强复合材料;孔隙率;随机介质;随机孔隙模型

摘要：为解决碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics, CFRP)孔隙率超声衰减法检测中,理论值与试验值存在差异的问题,基于随机介质理论,建立CFRP孔隙特征的数学描述方法.该方法利用极值搜索法对椭圆形自相关函数随机介质构造方法进行改造.通过正交试验分析各构造参数对随机孔隙构造结果的影响,并利用CFRP试样的大量孔隙形态及分布统计数据,对自相关长度ab、自相关长度比r_0=a/b及分区边长D等参数进行优化,最终构建CFRP随机孔隙模型.研究发现,随机孔隙模型能够反映孔隙的形貌及分布等随机特征,为研究CFRP孔隙对超声波的散射作用提供理论依据.根据此模型计算出的超声衰减系数与孔隙率对应关系与试验结果之间规律一致.表明该随机孔隙模型能够很好地表征CFRP的整体弹性性能及由随机孔隙引起的局部弹性微扰.