近年來,由于碳纖維增強復合材料（carbon fiber reinforced polymer,CFRP）具有高強度和剛度/重量比,其越來越多地應用于航空航天、工業(yè)應用和民用生活領域中。然而CFRP層合板在制造和使用過程中不可避免地產生結構缺陷或損傷,進而導致材料使用的安全性降低,因此通過有效的檢測技術監(jiān)測損傷的發(fā)生和發(fā)展必不可少。由于CFRP層合板具有導電性質,其結構缺陷或損傷可引起電導率空間分布的變化。電阻抗層析成像（electrical impedance tomography,EIT）恰是一種基于被測物導電介質分布的結構健康檢測技術。與其它常用的結構健康無損檢測方法相比,EIT具有低成本、無創(chuàng)性、不電離、高時間分辨率、結構簡單等優(yōu)點。因此EIT方法在CFRP層合板結構損傷檢測中的應用已成為國內外學者研究的熱點之一。該課題使用EIT方法對CFRP層合板結構損傷檢測做以下研究:（1）針對各向異性CFRP層合板的EIT電極結構、激勵模式和重建算法展開研究。利用COMSOL軟件建立CFRP層合板沖擊、分層、裂紋損傷模型,有限元分析獲取三維場空間電勢分布信息。為改進EIT技術對各向異性復... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳纖維增強復合材料典型結構

圖 2-1 EIT 正問題，用于 EIT 逆問題求解的圖像重構算法多是基于靈敏度矩陣， J，這也成為 EIT 正問題所需解決的又一重要部分，其線性化J U，δσ是電導率變化值，δU 是相應的邊界測量電壓變化值，靈電壓隨場域內電導率的微小改變而變化的原理，從而將 EIT 問相鄰電極激勵的 EIT 系統(tǒng)，如第 a 次和第 b 次電流激勵條件下 ()duI ，假設對于常量電流輸入 I，則可得到兩次激勵的電勢 uIuIdVIVabab 1

圖 2-2 EIT 逆問題6 電極 EIT 系統(tǒng)為例分析 EIT 逆問題求解過程中面臨的主要問題：）對 16 個電極施加電流激勵獲得獨立測量值，但測得的邊界電信號量知量個數(shù)，靈敏度矩陣和邊界電壓值存在非線性關系，方程的解不唯）在 EIT 系統(tǒng)中，靈敏度矩陣作為重建方程組的系數(shù)矩陣，其求解過信號受到微小噪聲干擾，將引起計算的重構值發(fā)生較大偏差，最終導大變化。）EIT 敏感場具有“軟場”特性，場域內靈敏度分布不統(tǒng)一，在靠近較大，在遠離電極處靈敏度數(shù)值較小。場域內電勢分布與介質分布相。 EIT 逆問題存在的以上難點，其求解方法主要從兩個角度考慮：從解間，解決成像過程中的欠定性問題，目前普遍采用最小二乘法建立目和值域的角度，使用正則化方法轉化為可獲得穩(wěn)定近似解的良態(tài)問題

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]碳纖維復合材料的電磁渦流無損檢測技術研究[D]. 程軍.南京航空航天大學 2015
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碩士論文
[1]碳纖維復合材料缺陷檢測方法研究[D]. 郭薇.天津大學 2014
[2]碳纖維復合材料主要缺陷無損檢測和識別研究[D]. 張惠玲.國防科學技術大學 2013
[3]碳纖維環(huán)氧樹脂復合材料導電性及機敏性的研究[D]. 王沁芳.重慶大學 2006



本文編號：3288261