复合材料学报

作者：丁珊珊, 金士杰, 何晓晨, 罗忠兵, 林莉,

关键词：碳纤维增强树脂, 孔隙率, 仿真, 超声衰减, 超声散射,

为从超声衰减机制角度解释碳纤维增强树脂基（CFRP）复合材料孔隙率<i>P</i>与超声衰减系数<i>α</i>之间呈非唯一对应关系的原因，针对厚度为2 mm的热压罐成型单向CFRP层板，建立了具有不同孔隙尺寸的CFRP模型（<i>P</i>=0.5%~3.5%），并采用数值计算方法得到衰减系数<i>α</i>值。当孔隙横向尺寸<i>D</i>=56 <i>μ</i>m，即归一化波数<i>kD</i>=2<i>π D/λ</i> <1（超声波波长<i>λ</i> ≈560 <i>μ</i>m）时，<i>α</i>随<i>P</i>增大而缓慢线性增加；当<i>D</i>=93 <i>μ</i>m（<i>kD</i> ≈ 1）时，<i>α</i>随<i>P</i>增大呈对数增长。仿真结果表明，超声波在含孔隙CFRP中传播时，随着归一化波数的不同，超声波衰减可能包括瑞利散射和随机散射两种机制，孔隙形貌的随机复杂性导致CFRP孔隙率与超声衰减系数之间呈现非唯一对应关系。

来源：2018年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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