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C/C复合材料具有在高温下保持高强度、良好的烧蚀性能、摩擦性能和良好的抗热震性能等优异的特性，被广泛应用于航天航空、冶金和汽车制造业。其中C/C复合材料中的纤维取向和缺陷与材料的力学性能，摩擦磨损，导热性能有着密切的关联。运用超声透射和反射检测技术对C/C复合材料内部的缺陷以及纤维取向进行了研究，并采用数学模拟的方法探索纤维取向、孔隙、多根纤维对复合材料导热性能的影响，为C/C复合材料内部结构的研究提供一定的依据。
本文通过小波变换在Matlab软件平台上的实现，结合本实验超声信号选择了4阶Symmlet小波基，并根据图形相似原理确定第五层信号作为分析信号。
将C/C复合材料不同纤维取向的超声信号在Matlab软件平台上转化成频谱图，得出超声波在不同纤维取向C/C复合材料中的声速，结果表明频谱法计算得到的声速随着纤维取向和测试方向之间夹角的增大而逐渐减小，而采用传统回波法计算的声速变化规律不明显。同时采用楔形超声反射技术对其检测，分析得出纤维方向和水平面夹角为45°时反射波形最为显著，夹角为90°时的波形较弱，而0°时接收不到反射信号。运用小波变换对材料超声透射过程中能量损失情况和缺陷做了研究，结果表明超声波在均相中间相沥青中传播时，其衰减程度与能量损失均小于加入羧甲基纤维素(CMC)或炭纤维的中间相沥青。并能够反映出C/C复合材料的内部缺陷或损伤。采用扫描电子显微镜(SEM)对C/C复合材料的形貌进行了表征，与小波分析的结果相吻合。
采用Gambit数学模拟软件建立了C/C复合材料不同纤维倾角、孔隙和多根碳纤维三种物理模型，并运用Fluent软件进行了模拟计算，考察了各向异性C/C复合材料中不同纤维取向夹角、孔隙以及多根碳纤维对热导率的影响。结果发现材料的热导率随着倾角的逐渐增大而逐渐变小；在平行碳纤维方向上孔隙率为3.5％的材料比无孔隙的热导率降低了一半，而在两个垂直方向上有孔隙材料的热导率降低的更快；多根和单根炭纤维两种模型热导率差在I1-O1方向上差值小，而在其他两个方向上差值较大。