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第 38 卷 第 1 期 曾雪峰等： 基于空耦超声的复合材料黏弹性评价方法 113

由以上结果可见： [3] 过梅丽, 赵得禄. 高分子物理 [M]. 北京: 北京航空航天大学出
(1) 复合材料的损耗角正切值 tan δ 的数值随 版社, 2005: 174–176.
[4] Yates B, McCalla B A, Phillips L N, et al. The ther-
着超声波频率的增加而减小；
mal expansion of carbon fiber-reinforced plastics (Part 5):
(2) 铺层方向会对复合材料的黏弹性产生一定 The influence of matrix curing characteristics[J]. Journal
的影响，每一层预浸料的铺层方向之间的夹角越大， of Materials Science, 1979, 14(5): 1207–1217.
[5] Hodges J, Yates B, Darby M I, et al. Residual stresses
复合材料的损耗角的正切值tan δ 越大。
and the optimum cure cycle for an epoxy resin[J]. Journal
of Materials Science, 1989, 24(6): 1984–1990.
3 结论 [6] Williams J G. On the prediction of residual stresses in
ploymers[J]. Plastics and Rubber Processing and Appli-
本文主要讨论了利用通过空气耦合超声穿透 cations, 1981, 1: 369–377.
[7] Brinson L C, Lin W S. Comparison of micromechanics
法对碳纤维复合材料的黏弹性进行评价的方法。将
methods for effective properties of multiphase viscoelas-
空气耦合超声波透射法与传统接触式超声波底面 tic composites[J]. Composite Structures, 1998, 41(3):
回波法进行对比实验，并且通过空气耦合超声穿透 353–367.
[8] 尹应梅. 基于 DMA 法的沥青混合料动态粘弹特性及剪切模
法分别对铺层方向为 0 、45 /0 和 45 /−45 三块
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量预估方法研究 [D]. 广州: 华南理工大学, 2011: 21–25.
碳纤维复合材料的黏弹性进行评价，通过实验数据 [9] 詹小丽. 基于 DMA 方法对沥青粘弹性能的研究 [D]. 哈尔滨:
可以看出复合材料的黏弹性除了与自身铺层材料 哈尔滨工业大学, 2007: 20–23.
[10] 常俊杰. 高分子复合材料粘弹性的超声波评价 [J]. 无损检测,
有关之外，还与超声波的频率具有近似的线性关系。
2007, 29(9): 546–548.
实验验证了空气耦合超声法对于复合材料黏弹性 Chang Junjie. Evaluation of polymer composite vis-
评价的可行性，为复合材料的动态黏弹性及力学特 coelasticity by ultrasonic propagation character[J]. Non-
Destructive Testing, 2007, 29(9): 546–548.
征的评价提供了新的方法。
[11] 常俊杰, 林成新, 孙德平. 橡胶摩擦材料粘弹性的超声评价 [J].
润滑与密封, 2007, 32(11): 55–58.
Chang Junjie, Lin Chengxin, Sun Deping. Evaluation of
参 考 文 献 rubber friction materials viscoelasticity by ultrasonic wave
method[J]. Lubrication Engineering, 2007, 32(11): 55–58.
[1] 杜善义. 先进复合材料与航空航天 [C]//复合材料技术与应用 [12] 常俊杰, 卢超, 小仓幸夫. 非接触空气耦合超声检测原理及应
可持续发展工程科技论坛论文集. 中国工程院, 2006: 1–14. 用研究 [J]. 无损探伤, 2013, 37(4): 6–11.
[2] 肖加余, 刘钧, 曾竟成, 等. 复合材料在高速列车上的应用现 [13] 常俊杰, 杨凯, 李光亚, 等. 空耦超声波技术用于锂离子电池
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Xiao Jiayu, Liu Jun, Zeng Jingcheng, et al. Application Chang Junjie, Yang Kai, Li Guangya, et al. Applicaion of
status quo and trend of composites for high-speed train[J]. air-couple ultrasonic technology in Li-ion battery defect
Electic Drive for Locomotives, 2003(z): 49–52. detection[J]. Batetery Bimonthly, 2017, 47(5): 315–317.