单向CFRP表面缺陷的涡流检测与有限元仿真研究

针对目前钢制拉索耐腐蚀性差,寿命周期短,同时无法满足当前工程应用中超大跨距的要求,碳纤维复合材料因具有优异的机械性能和稳定的化学性能,为寻找替代钢拉索的新材料拉索提供了新的研究方向。本研究利用实验与数值仿真相结合的方法,开展CFRP裂纹损伤结构的涡流场分析与检测。结果表明,当激励频率为1 250 kHz时,线圈对碳纤维板索裂纹损伤检测最为敏感。裂纹处信号幅值随裂纹深度的增加而增加;随裂纹宽度的增加呈现先增加后减小的趋势,在裂纹宽度为1.5 mm时幅值达到最大值。通过CFRP涡流场有限元仿真,能够有效地验证实验结果。涡流检测技术可以有效应用在CFRP的损伤缺陷检测当中,为今后利用电磁涡流技术实现CFRP拉索的在役缺陷检测提供参考依据。