基于像素标记法的复合材料异型构件均匀性表征

来源：计量学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：张玉燕,李启航,温银堂

单位：1. 燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004; 2. 燕山大学 测试计量技术及仪器河北重点实验室,河北 秦皇岛 066004;

摘要：纤维增强陶瓷基复合材料由孔隙缺陷引起的结构不均匀会严重影响构件的宏观力学性能,而整体孔隙率无法有效表征均匀性。针对此问题,提出了一种基于像素标记的空间区块划分方法,实现对异型构件CT扫描体数据的自动分块。在计算出每个区块体孔隙率值的基础上,以孔隙率均值与标准差的乘积为指标,对构件结构均匀性进行定量表征。采用光线投射法对孔隙率进行三维映射,对孔隙率分布进行直观的可视化表征。结果表明:该方法能有效定量表征出异型构件整体及局部均匀性,并从三维角度给出构件局部孔隙率的大小、空间位置信息,为进一步优化制造工艺参数、提高构件服役的可靠性提供了有力依据。

关键词：材料试验; 复合材料; 纤维增强陶瓷; 孔隙缺陷; 结构均匀性; 三维映射;像素标记法

基金资助：河北省自然科学基金(F2021203024);河北省科技计划(216Z1704G, 20312202D, 20311001D)