面向固体发动机动态燃速测试的碳纤维复合材料超声衰减特性

摘要：

精确测量推进剂燃速是研究固体火箭发动机弹道性能的关键需求.利用超声波回波法对燃速动态测试是目前最先进的方法之一.针对测量过程中超声波通过碳纤维发动机外壳时衰减程度大的问题,通过分析碳纤维复合材料中的超声波传播和衰减特性,完善了超声波在碳纤维复合材料中的传输模型.采用200 kHz～2 MHz的超声波探头作为激励源,搭建了超声波衰减系数测试平台对2～7 cm厚度碳纤维复合材料样本进行验证.结果表明,对同一厚度的样品测试时,频率每增加100 K衰减系数增加0.108～0.187 dB,使用同一超声频率测试时,厚度每增加1 cm衰减系数增加0.529～0.815 dB.通过此衰减模型可以为超声波检测频率的选取提供参考,有效提升固体火箭发动机的燃速测试精度.

关键词：衰减系数、固体火箭、碳纤维复合材料、回波信号、燃速测试

所属期刊栏目：34

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;装备领域基金资助项目;中北大学青年学术带头人支持计划;山西省青年科技研究基金资助项目

在线出版日期：2020-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：141-146