電磁渦流技術(shù)應(yīng)用于CFRP內(nèi)部缺陷檢測的方法研究.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料因其優(yōu)越的性能逐漸地在工業(yè)生產(chǎn)、公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、航天航空以及體育器械等產(chǎn)業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但由于其生產(chǎn)過程中工藝復(fù)雜，編織成型過程中容易產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的成本過高，很難廣泛普及。而且很多使用碳纖維復(fù)合材料的設(shè)備一般都應(yīng)用在環(huán)境惡劣的地方，一旦碳纖維復(fù)合材料出現(xiàn)缺陷往往會造成嚴重的后果。因此對碳纖維復(fù)合材料進行缺陷無損檢測顯得尤為重要。
　　對于碳纖維復(fù)合材料缺陷的檢測方法目前有很多，例如紅外檢測、X

2、射線檢測、超聲檢測等，這些技術(shù)都達到了一定的檢測效果。使用電磁渦流無損檢測技術(shù)檢測碳纖維復(fù)合材料的研究相對較少。本文基于電磁場理論和有限元分析仿真對碳纖維復(fù)合材料的電磁渦流檢測展開研究。首先通過COMSOL Multiphysics對碳纖維復(fù)合材料與激勵線圈的整個系統(tǒng)的三維模型進行搭建，分析系統(tǒng)中對碳纖維復(fù)合材料的缺陷敏感的參數(shù)。依據(jù)參數(shù)變化的規(guī)律進行缺陷檢測的仿真，通過Z軸磁通密度極值的相軌跡法分析仿真數(shù)據(jù)，提取碳纖維復(fù)合材料表面缺陷

3、以及內(nèi)部缺陷的表證信息。利用AMR磁性傳感器以及三軸移動平臺，搭建實驗平臺，驗證仿真實驗所得到的結(jié)果，確定碳纖維復(fù)合材料內(nèi)部缺陷的檢測方法。
　　對碳纖維復(fù)合材料電磁渦流檢測的有限元分析仿真可以指導(dǎo)碳纖維復(fù)合材料電磁渦流檢測的研究。仿真實驗得到的存在不同缺陷碳纖維復(fù)合材料的磁通密度分布圖，展示了系統(tǒng)中相關(guān)參數(shù)的影響因素，并據(jù)此得到穩(wěn)定有效的檢測系統(tǒng)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上通過Z軸磁通密度極值的相軌跡法分析仿真實驗結(jié)果，得到了碳纖維復(fù)合材料