[发明专利]一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法

权利要求书

1.一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法，其特征在于：其步骤如下：

1)通过有限元分析法对模拟多层复合材料结构进行模态频率计算，获得第一阶弯曲共振频率f_f和第一阶剪切共振频率f_t，并对获得的数据进行处理拟合，分别得到弹性模量E和剪切模量G与多层复合材料结构的几何尺寸和质量之间的关系，并得到获取力学参数的经验公式；

2)距离两端面均为0.198L处用用弹性金属线悬吊起多层复合材料结构，使其处于自由振动的状态，并通过力锤在多层复合材料结构的左端激励，而在右端用声压传感器拾取多层复合材料结构的振动信号，并通过快速傅里叶变换获得第一阶弯曲共振频率f_f；

3)在长度和宽度方向的中线处用弹性金属绳悬吊起多层复合材料结构，使其处于自由振动的状态，并通过力锤在多层复合材料结构的左端激励，而在右端用声压传感器拾取多层复合材料结构的振动信号，并通过快速傅里叶变换获得第一阶剪切共振频率f_t；

4)将第一阶弯曲共振频率f_f和第一阶剪切共振频率f_t与多层复合材料结构的几何尺寸、质量参数，代入1)中的经验公式中，分别获得弹性模量E和剪切模量G。

2.根据权利要求1所述的一种多层复合材料结构力学参数声学检测方法，其特征在于，1)中获取弹性模量E的关系式如下：

$E=0.9658({\mathrm{mf}}_f^2/b)(L^3/t^3)T_1$

其中，m是多层复合材料结构的质量，f_f是第一阶弯曲共振频率，

T₁是弯曲振动下的校正系数，μ是材料的泊松比，

$T_1=1+7.158(1+0.0812\mathrm{\μ}+0.7905{\mathrm{\μ}}^2){(t/L)}^2-0.828{(t/L)}^4-\[\frac{8.450(1+0.2123\mathrm{\μ}+2.007{\mathrm{\μ}}^2){(L/t)}^4}{1.000+6.386(1+1.3125\mathrm{\μ}+1.637{\mathrm{\μ}}^2){(L/t)}^2}\].$