南京航空航天大学学报

作者：陈云瑞，季宏丽，裘进浩

单位：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；,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；,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；

关键词：涡流检测;预浸料;R-C型探头;三维电磁有限元仿真;纤维弯曲

基金：国家自然科学基金( 51875277)资助项目；国家自然科学基金创新团队( 51921003)资助项目；机械结构力学及控制国家重点实验室课题(MCMS-I-0518K01, MCMS-I-0519G02)资助项目； 基础加强计划技术领域基金(2019-JCJQ-JJ-337)资助项目； 江苏高校优势学科建设工程 (PAPD) 资助项目。

预浸料作为制备碳纤维复合材料（Carbon fiber reinforced plastic，CFRP）的原材料，它的质量将直接影响材料成品的性能。本文将涡流检测技术应用于预浸料的损伤检测上，针对预浸料中涡流较小，损伤信号更容易被双圆形线圈构成的发射-接收（Transmit-receive，T-R）型探头的提离影响以及该探头对损伤方向检测不敏感的问题，设计了一种矩形-圆形（Rectangle-circular，R-C）型探头。理论上，无论探头如何提离均不会对接收信号产生影响。通过三维电磁有限元仿真优化设计了矩形线圈的尺寸并验证了R-C型探头的可行性。实验研究表明，与原T-R探头相比，R-C型探头的提离带来的影响明显减小，且对预浸料上的纤维弯曲方向有很好的表征，对裂纹也有其独特的表征方式；但在相同激励下接收到的信号大小要小于原探头。

来源：2021年第1期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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