一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供的一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，包括以下步骤：建立CFRP结构健康状态有限元模型；获取健康状态数值模拟信号；构建实验系统并获取健康状态实验数据；构建误差校正矩阵；构建CFRP结构低速冲击损伤状态有限元模型；获取低速冲击损伤状态数值模拟信号；利用误差校正矩阵对低速冲击损伤状态数值模拟信号进行校正，从而获得CFRP结构低速冲击损伤状态样本。本发明专利技术通过误差校正矩阵对低速冲击损伤状态数值模拟信号进行校正来获取CFRP结构的低速冲击损伤状态样本，解决了CFRP结构损伤样本低试验代价的获取问题。

A Low Test Cost Acquisition Method for CFRP Low Speed Impact Damage Samples

The invention discloses a low test cost acquisition method for CFRP low-speed impact damage samples, which includes the following steps: establishing a finite element model of CFRP structure health state; acquiring a numerical simulation signal of health state; constructing an experimental system and acquiring health state experimental data; constructing an error correction matrix; constructing a finite element model of CFRP structure low-speed impact damage state; and acquiring a finite element model of CFRP structure health state. The numerical simulation signal of low-speed impact damage state is obtained, and the error correction matrix is used to correct the numerical simulation signal of low-speed impact damage state, so as to obtain the samples of low-speed impact damage state of CFRP structure. The present invention corrects the numerical simulation signal of low-speed impact damage state by error correction matrix to obtain low-speed impact damage state samples of CFRP structure, and solves the problem of obtaining low test cost of damage samples of CFRP structure.

【技术实现步骤摘要】
一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法
本专利技术涉及结构健康监测领域,具体涉及一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法。
技术介绍
碳纤维增强聚合物基复合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer，CFRP)具有质量轻、强度高、可设计性强等优良特性，是航空航天等尖端科技领域一种不可或缺的战略性新材料。然而，由于碳纤维复合材料的非均质性、各向异性等特点，其对冲击特别敏感，即使是冲击速度10米/秒以下的低速冲击也会导致结构产生内部分层等表面目不可检损伤。应用碳纤维复合材料要突破的核心关键技术之一便是低速冲击健康监测技术。但是由于碳纤维复合材料的损伤演化规律和失效过程与金属材料有着本质的不同，研发与CFRP特性相适应的低速冲击健康监测技术对于保障复合材料结构服役安全，具有重要的科学意义和工程价值。现有CFRP低速冲击损伤健康监测技术多通过对结构损伤状态信号进行分析建模实现。各种损伤状态信号的获取是实现上述技术的关键。然而，在航空航天等尖端科技领域，由于高可靠性结构设计和昂贵成本，破坏复合材料结构获取损伤样本代价极高且难以实现，这极大制约了以获取损伤样本为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，通过误差校正矩阵对低速冲击损伤状态数值模拟信号进行校正来获取CFRP结构的低速冲击损伤状态样本。

【技术特征摘要】
1.一种CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，通过误差校正矩阵对低速冲击损伤状态数值模拟信号进行校正来获取CFRP结构的低速冲击损伤状态样本。2.根据权利要求1所述的CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，所述方法具体包括：建立CFRP结构健康状态有限元模型；获取健康状态数值模拟信号；构建实验系统并获取健康状态实验数据；构建误差校正矩阵；构建CFRP结构低速冲击损伤状态有限元模型；获取低速冲击损伤状态数值模拟信号；利用误差校正矩阵对低速冲击损伤状态数值模拟信号进行校正，从而获得CFRP结构低速冲击损伤状态样本。3.根据权利要求2所述的CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，所述建立CFRP结构健康状态有限元模型的过程为：采用有限元分析方法进行建立CFRP结构健康状态有限元模型。4.根据权利要求3所述的CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，所述获取健康状态数值模拟信号的过程为：对CFRP结构进行动力响应分析得到健康状态数值模拟信号，所述健康状态数值模拟信号的类型选择为结构的频率响应特性。5.根据权利要求4所述的CFRP低速冲击损伤样本低试验代价获取方法，其特征在于，所述实验系统为健康状态的CFRP结构、冲击力锤、光纤布拉格光栅传感器和光纤光栅动态解调仪构成的CFRP结构低速冲击损伤评估实验系统。6.根据权利要求5所述的CFRP低速冲击损伤样本低试验代...

【专利技术属性】
技术研发人员：路士增，王孝红，姜明顺，于宏亮，袁铸钢，孟庆金，景绍洪，张强，蒋萍，刘钊，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37