CFRP疲劳损伤模型

孔隙集中分布

该模型刻画了疲劳损伤在层间集中分布的特征，较传统均匀随机分布模型更贴近实际，能提升超声检测损伤分析的准确性。

Tianyu, Zheng · 刘志明 · 殷怡 · Qingxin, Gao · Tianhe, Jin · Shu, Yiliang

NDT and E International 2025

参数信息

背散射能量增强频段

10, 16, 21 MHz

技术优势

损伤分布更真实

模型基于 Micro-CT 实测损伤图像构建，孔隙按环状集中分布于层间区域，而不是假设为均匀随机分布。

增强频段特征可辨

与均匀随机模型相比，该模型预测的超声背散射信号在 10、16、21 MHz 附近频段出现显著能量增强，这些频段可作为损伤识别的敏感特征。

孔隙率可线性反演

所提出的表观积分背散射系数 AIBLS 与不同疲劳阶段的 SVCM 孔隙率呈线性正相关，可直接用于内部疲劳损伤的定量分析。

应用场景

• 超声无损检测：根据实测孔隙分布预测超声背散射频段能量，提升对层间集中损伤的检出灵敏度。
• 复合材料结构健康监测：将疲劳损伤的孔隙集中特征与超声响应关联，为复合材料结构状态监测提供更准确的损伤判据。
• 航空结构疲劳评估：适用于航空复合材料层压板的内部疲劳损伤定量评估，通过超声参数反演孔隙率演化。