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为揭示固体火箭发动机碳纤维缠绕复合材料壳体多载荷工况下的失效机理，开展了单向T800碳纤维复合材料试件不同偏轴角度下的拉伸实验。利用声发射（AE）无损测试技术获得了试件完整波形信号，结合Pearson相关系数选取了AE信号的特征参数，通过K-means聚类算法对AE信号进行了聚类分析，同时结合扫描电镜（SEM）拍摄的微观断口形貌将不同的损伤机制与声发射聚类组对应。进一步利用代表性体积单元并结合渐进损伤方法，实现了单向复合材料损伤过程的数值模拟。分析结果表明，AE信号的峰值频率与幅值两类参数的相关系数低于0.2。采用二者对AE信号进行聚类分析，同时结合数值仿真获得的应力-应变曲线，发现纤维断裂峰值频率最高，基体开裂峰值频率居中，界面脱粘峰值频率最低，试件宏观破坏时的AE信号幅值最高。
文章目录
0 引言
1 实验过程及分析方法
1.1 试件制备
1.2 拉伸实验
1.3 AE信号分析方法
1. 4 渐进损伤仿真方法
2 结果与讨论
2.1 偏轴拉伸实验结果
2.2 AE信号损伤聚类结果
2.3 渐进损伤仿真结果
3 结论
