【正文】 (e)發(fā)泡度為 100%沖擊前后的試 樣 圖 01 復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷超聲檢測波譜圖 南昌航空大學學士學位論文 22 （ a）發(fā)泡度為 60%沖擊前后的試樣 (b)發(fā)泡度為 70%沖擊前后的試樣 (c)發(fā)泡度為 80%沖擊前后的試樣 (d)發(fā)泡度為 90%沖擊前后的試樣 (e)發(fā)泡度為 100%沖擊前后的試樣 圖 02 復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷超聲檢測波譜圖 南昌航空大學學士學位論文 23 從圖 31 中和圖 32 中可以看出，隨著泡沫夾層結(jié)構(gòu)發(fā)泡度的增加，六層和八層玻璃纖維制成的復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)，其沖擊后的超聲檢測波譜圖中波峰都在逐漸的減小。 南昌航空大學學士學位論文 24 復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊 后壓縮強度 本論文采用微機控制電子萬能試驗機分別對沖擊前后的試樣進行壓縮試驗，壓縮強度如 表 01 及表 32 所示。 隨著聚氨酯泡沫發(fā)泡度的增加，當復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)試樣受到?jīng)_擊時，試樣中的泡沫夾層結(jié)構(gòu)能夠有效 地 吸收的能量會 變大，對試樣起到良好的保護作用，使得復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊后壓縮強度損失率達到最小。其中一部沖擊動能轉(zhuǎn)變?yōu)榭苫謴偷膹?性應(yīng)變能，另一部分能量被材料吸收，造成了不可恢復的損傷。 南昌航空大學學士學位論文 30 致 謝 本論文是在指導老師謝小林老師的悉心指導下完成的。在此，謹向謝老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。 。感謝實驗室的吳俊杰和鄭浩同學在于 超聲探傷 方面的 指導 ， 以及其他同學的關(guān)心和無私幫助。不僅使我掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。 （ 2）當復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)中玻纖含量相同的情況下，增加復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)中泡沫夾層結(jié)構(gòu)的發(fā)泡度，有利于吸收沖擊時產(chǎn)生的能量，對復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)能夠起到良好的 保護作用，使得復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能更強。 復合材料不同于金屬材料，其內(nèi)部發(fā)生塑性變形的能力受到很大的限制，且纖維增強復合材料具有良好 的彈性，屬于彈性材料。 表 01 沖擊后試樣相關(guān)數(shù)據(jù) 沖擊能量（ J） 玻 纖 含 量 25%（ 6 層） 發(fā)泡度 60% 70% 80% 90% 100% 0 側(cè)壓力 max（ N） 原始壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 5614 0 5640 1880 0 5653 0 5658 1886 0 5793 1931 0 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 4923 1641 5036 5127 1709 5183 5358 1786 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 3829 4044 1348 4370 4747 5046 1682 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 3003 1001 3333 1111 3454 3901 4103 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 1667 1906 2533 2788 926 3117 1039 南昌航空大學學士學位論文 25 表 02 沖擊后試樣相關(guān)數(shù)據(jù) 壓縮強度損失率 /% 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 842 1151 1577 1777 2178 726 沖擊能量（ J） 玻 纖 含 量 33%（ 8 層） 發(fā)泡度 60% 70% 80% 90% 100% 0 側(cè)壓力 max（ N） 原始壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 7511 0 7540 0 7594 0 7634 0 7723 0 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 6655 6763 6941 7039 7221 2407 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 5250 1750 5587 6159 2053 6474 2158 6951 2317 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 4304 4735 4822 5504 5877 1959 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 2381 2993 3478 4161 1387 4634 側(cè)壓力 max（ N） 沖擊后壓縮強度 /KPa 壓縮強度損失率 /% 1442 2089 2597 3054 1018 3452 南昌航空大學學士學位論文 26 由 表 01 和表 32 的實驗數(shù)據(jù)可繪制曲線圖 33 和圖 34。 由圖 31 和圖 32 可以看出，在發(fā)泡度相同的情況下，圖 32 中八層玻纖制成的復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊后的超聲檢測波譜圖上的波峰明顯小于圖 31 中六層玻纖制成的復合材料夾層結(jié)構(gòu)沖擊后的超聲檢測波譜圖上的波峰。 圖 0為復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊前后的超聲檢測波譜圖中相對變化最為明顯的部分。 對于未受到?jīng)_擊的試樣，試樣內(nèi)部缺陷甚微，并且未發(fā)生樹脂基體的斷裂和纖維斷裂、分層現(xiàn)象，氣相和固相之間的界面較少，所以超聲波通過該處時發(fā)生折射、散射和反射的概率較小。 南昌航空大學學士學位論文 20 圖 06 試樣壓縮破壞時上下表面對比照片 3 結(jié)果與討論 復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷超聲檢測結(jié)果 本論文采用超聲探傷儀檢測復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷，它根據(jù)聲速在不同介質(zhì)中傳播速度的不同，從而在兩相介質(zhì)界面發(fā)生折射、散射和反射，聲速在不同介質(zhì)中的傳播速遞從大到小為固相 液相 氣相。 圖 06 為壓縮破壞時前后表面的破壞形式的對比 照片 。 （ 8）探傷完畢后，切斷電源，卸下探頭。 （ 4）清理試件表面；本論文采用液浸法檢測，用蒸餾水為耦合劑。 復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)沖擊損傷的超聲檢測 本論文利用 CTS26A 超聲探傷儀（如 圖 03 所示）采用液浸法對復合材料試樣沖擊損傷進行檢測，如 圖 04 所示。 在實驗中，落錘的質(zhì)量為 5kg，沖擊頭為半球形，直徑為 。 將以上制得的復合材料板試樣裁剪成 60mm 50mm 的規(guī)格，再用不飽和樹脂作為膠黏劑將這些復合材料板和裁剪好的聚氨酯泡沫制成復合材料泡沫夾層結(jié)構(gòu)試樣。 （ 2） 試樣的制備 將 稱量好的聚氨酯 A 組分和聚氨酯 B 組分 用塑料杯子混合均勻并攪拌約 30 秒，待混合物開始 發(fā)熱 并且以肉眼可見的速度開始膨脹時倒入鐵制模具中，用鐵制鋼板將發(fā)泡物體積固定，冷卻。 7）復合材料板脫模后，修理毛邊。 4）鋪放下一層玻璃布，并立即涂樹脂；緊接著第二層、第三層，重復操作。 （ 2）玻璃布裁剪 根據(jù) 需要 ，用剪刀裁剪 300mm 300mm的玻璃布若干塊。在配方中，前 4 項稱為 A 組分， PAPI 稱為 B 組分。 南昌航空大學學士學位論文 13 研究內(nèi)容 本課題主要研究內(nèi)容： （ 1）以不飽和聚酯樹脂為基體材料、玻璃纖維為增強材料，采用手糊成型工藝