复合材料学报

作者：何晓晨, 金士杰, 林莉,

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,

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<em>D</em>范围为26~70 <em>μ</em>m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<em>d</em>分别为0.21 mm、0.14 mm和0.09 mm，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<em>P</em>_RR（Recurrence rate）随<em>D</em>的增加而减小；相同孔隙尺寸分布时，<em>P</em>_RR随着孔隙间距<em>d</em>减小而增大，<em>d</em>=0.09 mm时模型的<em>P</em>_RR始终明显高于其余两组，<em>D</em><50 <em>μ</em>m时，<em>d</em>=0.14 mm与<em>d</em>=0.21 mm模型<em>P</em>_RR之间差别明显，<em>D</em> ≥ 50 <em>μ</em>m时差别较小。结果表明，不同孔隙分布情况下<em>P</em>_RR均存在差异，<em>P</em>_RR可用于CFRP孔隙分布表征。

来源：2018年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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