专利名称: |
一种短纤维增强复合材料纤维取向程度定量评估方法 |
摘要: |
本发明公开了一种短纤维增强复合材料纤维取向程度定量评估方法,该方法过程如下:倾转样品台拍摄两个不同观察视角下的复合材料断面显微照片,匹配两幅显微照片中同一纤维轮廓点的同名像点,计算轮廓点三维坐标,拟合全部纤维轮廓点为圆柱,以圆柱轴线参数确定表示纤维取向的纤维偏向角和方位角,计算沿特定方向的纤维取向程度。该发明避免了人机交互重新绘制复合材料剖切面显微图像中纤维截面,同时简化了样品制备过程和显微图像处理过程,并避免了绘制纤维截面引入的人工误差。此外可将本发明方法直接用于测量复合材料力学性能测试后材料断面上纤维取向,更能直接考察复合材料力学性能和纤维取向间关系。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
广东;44 |
申请人: |
华南理工大学 |
发明人: |
吴宏武;张蒙 |
专利状态: |
有效 |
发布日期: |
2019-01-01T00:00:00+0800 |
申请号: |
CN201810009776.8 |
公开号: |
CN108303523A |
代理机构: |
广州市华学知识产权代理有限公司 44245 |
代理人: |
李斌 |
分类号: |
G01N33/36(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/36 |
申请人地址: |
510640 广东省广州市天河区五山路381号 |
主权项: |
1.一种短纤维增强复合材料纤维取向程度定量评估方法,其特征在于,所述的评估方法基于显微三维重建,包括下列步骤:S1、将待测复合材料断面朝上固定在显微镜样品台上,使样品台水平放置,此时记录样品台倾转角度的附带量角器读数为0,建立直角坐标系o‑xyz,其中xoy平面与样品台平行,z轴垂直于样品台;S2、旋转样品台,当量角器读数分别为±Δθ时,即样品台倾转±Δθ时,分别拍摄当前观察视角下的复合材料断面显微照片;S3、使用图像处理程序或软件提取两幅显微照片中各根纤维的轮廓;S4、计算纤维的轮廓点三维坐标,设复合材料断面上一点a(ξ,η,z)在所述的两幅显微照片中同名像点为A(X1,Y1)和A'(X2,Y2),该点三维坐标的计算式为:S5、拟合纤维的所有轮廓三维点为圆柱,以所述的圆柱轴线作为纤维轴线,根据纤维轴线参数计算用于表示纤维取向的纤维偏向角和方位角φ,对断面上所有纤维的偏向角和方位角φ进行统计,其中,纤维偏向角的取值范围在0°至90°之间,方位角φ的取值范围在‑90°至90°之间;S6、按如下表达式计算沿z轴的纤维取向度:其中:上式中是偏向角被统计的次数,fp的范围在‑1至1之间,fp=1时说明所有纤维均平行于z轴,fp=‑1时说明所有纤维均垂直于z轴,fp值与沿z轴的纤维取向程度成正比。 |
所属类别: |
发明专利 |