近日，我院安全科学与工程学科博士研究生张志远在CFRP-Ti混合接头无损检测领域取得新进展，相关研究成果《基于声发射和数字图像相关的CFRP-Ti粘结/螺栓混合接头在准静态拉伸载荷下的损伤演化行为》（Damage evolution behavior of CFRP-Ti hybrid bonded/bolted joints under quasi-static tensile loading based on acoustic emission and digital image correlation）发表在《Nondestructive Testing and Evaluation》。《Nondestructive Testing and Evaluation》是无损检测领域的国际顶级期刊，目前影响因子为4.2（SCI 2区）。论文第一作者为博士研究生张志远，通讯作者为徐长航教授，开云电竞投注（华东）为第一单位，该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的联合资助。
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目前，CFRP-Ti粘接/螺栓混合接头因兼具复合材料轻量化优势和钛合金耐腐蚀特性，在航空航天领域中得到广泛应用。然而，由于该类接头同时包含胶接连接和机械紧固连接，其损伤演化过程受到接头构型和载荷传递方式的共同影响。因此，不同螺栓构型接头损伤的起始及演化规律仍需进一步探讨。本研究建立了一种面向CFRP-Ti混合接头的损伤表征框架，利用声发射（AE）和数字图像相关（DIC）技术，对不同螺栓构型接头在准静态拉伸过程中的内部损伤活动和表面应变演化进行同步监测。该方法基于AE特征和载荷-位移响应将接头损伤过程划分为四个阶段，并采用K-means聚类方法识别基体开裂/金属断裂、粘结破坏/内聚破坏、脱粘/分层和纤维断裂等损伤模式。同时，结合DIC应变场分析，进一步揭示了不同阶段接头表面应变集中区域和损伤扩展路径。
CFRP-Ti混合接头损伤表征结果
研究结果表明，CFRP-Ti混合接头的损伤演化是由复合材料层内损伤、胶层与界面损伤以及金属损伤共同作用的结果。其中，基体开裂和金属损伤信号在各类接头中占主导地位。随着载荷的逐渐增加，粘结破坏、内聚破坏、纤维断裂以及脱粘/分层等损伤类型相继出现。同时，不同螺栓构型会改变接头的损伤发生顺序和演化路径，说明螺栓配置对CFRP-Ti混合接头的失效过程具有重要影响。该研究为CFRP-Ti混合接头损伤演化规律的揭示、健康监测方法的构建以及航空连接结构的安全设计提供了重要参考。
论文链接：https://doi.org/10.1080/10589759.2026.2686873
