时阐述了波的分类及超声导波的特点，为后续研究的开展打下基础。 第三章介绍了复合材料板缺陷检测仿真模拟，基于有限元法利用 ANSYS 软件模

拟导波传播，通过设置不同类型、不同大小、不同位置和不同个数的人工缺陷，模拟 导波对玻璃钢板中缺陷的检测。

第四章研究了复合材料板缺陷检测中超声导波的应用，包括复合材料缺陷检测的 特点，复合材料导波检测的基本原理，着重研究了换能器类型的确定以及导波激励信 号的选择。

第五章搭载超声导波检测实验平台开展实验研究。实验研究了导波对玻璃钢板中 缺陷的检测，设置裂纹和圆孔等人工缺陷，并把测得结果分析对比。

第六章对本文的工作与结论做了总结，并对后续的研究工作进行了展望。

第二章 复合材料及波的基本概念

本章主要针对复合材料板缺陷检测中的一些基本概念，如复合材料的基本知识， 包括其基本概念及种类进行阐述，并着重介绍了玻璃钢的组成成分及特点；同时概述 了波的分类，引出了导波的概念，为后续的相关研究提供知识储备。

2。1 复合材料

复合材料是一种由两种或者两种以上性质不同的材料运用物理以及化学的方法 在宏观尺度上相结合构成的拥有新特性的材料，通常情况下，复合材料的性能优于其 他组分材料，且部分特性是以往组分材料不具备的，它有效提高了组分材料的刚度、 强度以及热学等性能[19]。

复合材料根据应用的性质可以划分为功能复合材料与结构复合材料两大类[20]。功 能复合材料具有特殊的功能。结构复合材料是基体材料以及增强材料两种分组构建而 成。根据增强材料的几何性质，通常被划为颗粒复合材料、层合复合材料以及纤维增 强复合材料，共三大类。文献综述

2。2 玻璃钢

2。2。1 玻璃钢材料的性质

玻璃钢材料一种是以树脂做基底，玻璃纤维做增强材料的纤维增强型复合材料。 其中，玻璃纤维通过单丝集束成原丝，经过纺丝加工制成无捻纱、纤维布等。树脂基 体主要包含热塑性树脂跟热固性树脂这两种。常用的热固性树脂包括聚酯树脂、环氧 树脂还有酚醛树脂，其固化后均不能软化。其中，环氧树脂主要特点有：黏结力强， 固化变形小，且成型方便，与增强材料表面浸润性好，具有较高的耐热性等。聚酯树 脂的主要特点为：拥有良好的工艺性能，能够在室温下固化，但其固化时变形较大， 耐热性能较低。酚醛树脂的主要特点为：耐高温，吸水性小，并且电绝缘性能较好。 常用的热塑性树脂包含聚乙烯树脂、聚丙烯树脂还有聚苯乙烯树脂等，这类树脂当加 热至转变温度时将会重新软化，因而较为易于制成模压复合材料。

2。2。2 玻璃钢材料的特点

玻璃钢材料与其他常规的金属材料相类比，具有良好的力学性能。其主要特点有：

(1)比强度高。它在满足结构强度并且满足稳定性的前提下，可以减轻结构的质量， 其适用于一些高性能航行器。

(2)可设计性能好。金属材料的各项性能指标设计人员虽然不可以随意的改变，但 是，相比于复合材料结构，其整体性能不单单由纤维材料与基体的各项性能指标决定， 同时，铺层顺序跟方向、纤维含量与铺层方式等也是重要的影响因素。因此，设计可 以根据不同的设计要求，通过铺层设计与结构选型等合理方式达到优化设计的效果。

(3)制造工艺简单且整体性能好。玻璃钢材料的整体成型性能好，可以使物体无接 缝与缝隙，并且可以进行一次成型加工制造构件同时进行批量生产。