基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法技术

基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，属于复合材料性能测试领域。方法是：步骤一：向制冰模具的储水区域一注满纯净水或蒸馏水后冷冻；之后取出制冰模具；从制冰模具中取出冰弹；步骤二：利用冰撞击实验装置对复合材料靶板进行冰弹撞击实验；步骤三：使用力学试验机对试样开展面内压缩实验，依据力学试验机输出的载荷位移曲线，绘制应力应变曲线；应力应变曲线上的最大应力值为试样的压缩强度；以对照组试样的平均压缩强度为参考，计算所有原位试样的强度衰减系数；依据强度衰减系数，在靶板对应位置绘制损伤包络曲线，并基于该曲线所围成的面积对撞击后复合材料靶板的损伤情况进行定量表征。本发明专利技术适用于复合材料冰撞击损伤定量表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料性能测试领域，具体涉及一种基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法。

技术介绍

1、复合材料广泛应用于飞机结构(机翼、机身蒙皮等)中，它在服役期间不可避免地会承受各种撞击载荷。冰雹撞击是其中最常见，也是最受关注的问题之一。严重的冰雹撞击会导致飞机结构受损，直接威胁飞行安全。

2、现阶段，相关研究工作极为有限。部分学者借助轻气炮装置将冰弹射向复合材料靶板，采用应变仪/位移传感器记录复合材料靶板背弹面的局部应变/位移情况，通过光学显微镜/c扫描/ct等检测手段对复合材料靶板的撞击后损伤模式、损伤情况进行识别和评估。然而，上述方案也存在明显的局限性：(1)冰弹(冰球)的制作流程不规范，导致冰弹内部存在气泡或其他难溶杂质，冰弹容易自然发生冰裂现象；(2)应变仪/位移传感器只能测量复合材料靶板在关键位置的点应变，不能反映全场应变。并且，冰弹的高速撞击可能会导致应变片/传感器的提前脱落，从而无法获取有效数据；(3)采用光学显微镜/c扫描/ct对复合材料靶板的撞击后损伤进行检测，只能判断复合材料靶板是否发生损伤，难以对受损程度进行量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：步骤一中，冰弹制备的具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：步骤一二中，将制冰模具移入冷冻室中冷冻至少36小时，温度设置为-18°。

4.根据权利要求2所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：所述制冰模具包括杯体(2)和硅胶模具(3)，硅胶模具(3)外壁与杯体(2)内壁相互紧密贴合，杯体(2)由保温隔热材...

【技术特征摘要】

1.一种基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：步骤一中，冰弹制备的具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：步骤一二中，将制冰模具移入冷冻室中冷冻至少36小时，温度设置为-18°。

4.根据权利要求2所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：所述制冰模具包括杯体(2)和硅胶模具(3)，硅胶模具(3)外壁与杯体(2)内壁相互紧密贴合，杯体(2)由保温隔热材料制成；硅胶模具(3)内部设有储水区域一(m)，硅胶模具(3)上下两端分别设有与储水区域一(m)相通的注水孔(1)和排水孔(14)，硅胶模具(3)沿轴向设有与储水区域一(m)相通的脱模切口(4)，杯体(2)内底部与硅胶模具(3)底部之间的区域为储水区域二(n)。

5.根据权利要求1所述的基于原位取样的复合材料冰撞击损伤定量表征方法，其特征在于：步骤二中，所述冰撞击实验装置包括轻气炮、实验台(15)、复合型弹托(12)、分离器(9)、靶仓(8)、卡具(7)和三台高速相机；轻气炮包括气室(13)、炮管(16)、气室支架(17)及炮管支架(18)；卡具(7)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓宇，郑滔，李志兴，果立成，于尚洋，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：