一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法

摘要

本发明涉及一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法。通过经验公式分别建立多层复合材料结构弹性模量和剪切模量与几何尺寸、质量、和共振频率的关系，进而在一端激励，另一端获得时域振动信号，得到f_f和f_t，与多层复合材料结构的几何尺寸和质量作为经验公式的输入最后获得动态杨氏模量E和动态剪切模量G。本发明克服了经典脉冲激振检测力学参数标准方法需要制备矩形截面样件的缺点，克服了传统力学参数检测过程中对机械结构的损伤，简化了检测的步骤，大大缩短了检测时间，适合于多层复合材料结构的实际应用条件；通过对多层复合材料板的弯曲共振频率和剪切共振频率的识别，高效、准确、无损地检测多层复合材料板的动态力学参数。

主权项

一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法，其特征在于：其步骤如下：1)通过有限元分析法对模拟多层复合材料结构进行模态频率计算，获得第一阶弯曲共振频率f_f和第一阶剪切共振频率f_t，并对获得的数据进行处理拟合，分别得到弹性模量E和剪切模量G与多层复合材料结构的几何尺寸和质量之间的关系，并得到获取力学参数的经验公式；2)距离两端面均为0.198L处用用弹性金属线悬吊起多层复合材料结构，使其处于自由振动的状态，并通过力锤在多层复合材料结构的左端激励，而在右端用声压传感器拾取多层复合材料结构的振动信号，并通过快速傅里叶变换获得第一阶弯曲共振频率f_f；3)在长度和宽度方向的中线处用弹性金属绳悬吊起多层复合材料结构，使其处于自由振动的状态，并通过力锤在多层复合材料结构的左端激励，而在右端用声压传感器拾取多层复合材料结构的振动信号，并通过快速傅里叶变换获得第一阶剪切共振频率f_t；4)将第一阶弯曲共振频率f_f和第一阶剪切共振频率f_t与多层复合材料结构的几何尺寸、质量参数，代入1)中的经验公式中，分别获得弹性模量E和剪切模量G。