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考虑层间界面导电行为和电阻损耗的碳纤维增强树脂基复合材料结构电磁场扩散与衰减特性

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为满足碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)损伤涡流检测的应用需求,采用数值仿真和实验结合的方法对CFRP结构的电磁场扩散与衰减特性进行了研究.根据CFRP的结构特点,建立均质各向异性三维电磁场有限元模型,研究了层间界面的两种不同导电行为对CFRP板中涡流分布的影响,比较了界面不同导电行为下板中电磁场衰减特性及其与激励频率的关系.结果表明:界面电学行为对多向板涡流影响显著,不仅改变电流分布形式,还使电流强度降低,但单向板中涡流几乎不受界面导电行为的影响,其分布形式具有单一性;在界面不同导电行为下,单向板中电磁场衰减特性与频率无关,且电流衰减很快,多向板的电磁场衰减特性则与频率变化成正比,其电流衰减较为缓慢.通过电磁场能量守恒定律,分析了电阻损耗是影响单向板电流衰减的主导因素.最后,采用涡流检测实验半定量地验证了数值仿真结果和物理现象.
Diffusion and attenuation of electromagnetic field in carbon fiber reinforced polymer structures considering interlaminar interface conductive behavior and resistive loss

徐笑娟、罗进、陈兆权、冯德仁、裘进浩

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安徽工业大学 电气与信息工程学院,安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室,马鞍山 243032

南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016

涡流检测 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP) 电磁场衰减 层间界面 电阻损耗

2108085QE231KJ2020A0232PEMC200252177126

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20211028.006

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(10)
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