阶梯加载在复合材料容器声发射检测中的应用

(西安航天复合材料研究所, 西安 710025)

复合材料容器水压试验过程的声发射检测多采用升压式加载方式，评估中多对其声发射信号趋势进行一致性评估，但较难进行定量分析。往复式阶梯加载方式不同于升压式加载方式，具有明显的升压段、保压段及降压段，可以获得更多的声发射信号特征，可能会为容器的质量评估提供更多的量化信息。ASTM-1067StandardPracticeforAcousticEmissionExaminationofFiberglassReinforcePlasticResin(FRP)Tanks/Vessels中推荐复合材料容器声发射检测使用阶梯加载方式，但检测时推荐的最高加载载荷较低(不高于2 MPa)，未见以水为介质的高压阶梯加载的介绍。阶梯加载类似于在每一阶梯下进行的重复加载，是获得费里西蒂比的主要途径。国内有通过重复加载获得费里西蒂比的介绍，但未进行阶梯加载过程中每一阶梯下费里西蒂比的计算。文章以小容器为对象，研究了水压试验往复式阶梯加载在容器声发射检测中的应用，为进一步了解容器性能提供数据支持。

1 试验制备与方法

1.1 加载方式

试验中采用的加载方式为两种：常规升压式加载方式和往复式阶梯加载方式，加载曲线如图1所示。

图1 两种加载方式的加载曲线示意

从图1可以看出，往复式阶梯加载过程包括升压段、保压段及卸压段等过程。通过阶梯往复加载获得每一保压载荷下声发射信号的费里西蒂比值(以下简称费比)。费比常用来表征被试容器在之前最高压力下的损伤程度。某载荷下的费比越高，表明容器承受该载荷时所受的损伤越小。……