单向CFRP表面缺陷的涡流检测与有限元仿真研究

来源：电子测量技术杂志2023年第19期北京时间：

作者：黄曼，王婕，周伟，张鹏飞，赵润宇，刘然

单位：1.河北大学质量技术监督学院 保定 071002; 2.河北大学计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心 保定 071002; 3.中国特种设备检测研究院 北京 100029

摘要：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。

关键词：碳纤维拉索;涡流检测;有限元模拟;裂纹损伤

基金资助：国家重点研发计划（2022YFC3005103）项目资助