[发明专利]考虑碳纤维复合材料非线性阻抗的多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估方法

权利要求书

1.考虑碳纤维复合材料非线性阻抗的多重连续雷电流分量作用下雷电损伤的多因素评估方法，其特征在于：将包含雷电流A、B、C和D分量的多重连续雷电流的幅值、上升速率、电荷转移量、比能量以及作用间隙距离作为多重连续雷电流分量作用下碳纤维复合材料雷电损伤的影响因素，并且考虑碳纤维复合材料的非线性特性，最终获得雷电流分量的各种影响因素与碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的实验数据，在此基础上，建立碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的多因素综合评估模型，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的多影响因素的影响因子，为碳纤维复合材料层合板配方、工艺的研究提供理论依据；

具体包括如下步骤：

步骤一、获得多重连续时序雷电流分量中各非破坏性雷电流分量作用下碳纤维复合材料的阻抗特性，并外推获得多重雷电流分量的电流测试点处的阻抗值；

步骤二、在作用间隙距离一定的情况下，施加单一雷电流分量、两重雷电流分量、三重雷电流分量、四重雷电流分量、……、多重雷电流分量不同模组的多重连续时序雷电流分量，获得碳纤维复合材料雷电损伤面积、损伤深度的实验数据样本；

步骤三、根据步骤二所得到的实验数据样本，建立多重连续时序雷电流分量作用下碳纤维复合材料损伤深度与损伤面积的评估模型，获得碳纤维复合材料雷电损伤深度、损伤面积与多重雷电流分量的峰值、上升速率、转移电荷量、比能量以及碳纤维复合材料动态阻抗之间的相关规律及其影响因子，进而获得考虑雷电流分量作用下碳纤维复合材料的非线性阻抗特性的影响因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二包括如下步骤：

2.1)建立包含雷电流A、B、C和D分量的多重连续雷电流发生回路；

2.2)固定碳纤维复合材料雷电损伤测试的作用间隙距离，间隙距离在1-10mm之内选定；

2.3)设置多重连续雷电流试验中各雷电流分量的试验参数，每个雷电流分量至少设置3个试验电流点，雷电流A分量的电流范围在20-100kA以内设置；雷电流B分量的电流范围在0.2-1kA以内设置；雷电流C分量的电流范围在100-400A以内设置；雷电流D分量的电流范围在10-50kA范围内设置；

2.4)进行破坏性雷电流A分量的碳纤维复合材料雷电损伤试验，电流测试点为I_A1、I_A2和I_A3，并用C/B扫描得到碳纤维复合材料的雷电损伤面积S_A1、S_A2和S_A3和损伤深度D_A1、D_A2和D_A3；

2.5)进行多重连续雷电流A+B分量的碳纤维复合材料雷电损伤试验，电流测试点为雷电流A分量I_A1、I_A2、I_A3后续雷电流B分量I_B1、I_B2和I_B3，并用C/B扫描得到碳纤维复合材料的雷电损伤面积S_AB1、S_AB2和S_AB3和损伤深度D_AB1、D_AB2和D_AB3；

2.6)进行多重连续雷电流A+B+C分量的碳纤维复合材料雷电损伤试验，电流测试点为雷电流A分量I_A1、I_A2、I_A3后续雷电流B分量I_B1、I_B2和I_B3，再后续雷电流C分量I_C1、I_C2和I_C3，并用C/B扫描得到碳纤维复合材料的雷电损伤面积S_ABC1、S_ABC2和S_ABC3和损伤深度D_ABC1、D_ABC2和D_ABC3；

2.7)进行多重连续雷电流A+B+C+D分量的碳纤维复合材料雷电损伤试验，电流测试点为雷电流A分量I_A1、I_A2、I_A3后续雷电流B分量I_B1、I_B2和I_B3，再后续雷电流C分量I_C1、I_C2和I_C3和雷电流D分量I_D1、I_D2和I_D3，并用C/B扫描得到碳纤维复合材料的雷电损伤面积S_ABCD1、S_ABCD2和S_ABCD3和损伤深度D_ABCD1、D_ABCD2和D_ABCD3。