基于脉冲红外热像法的表面下识别的有限元模拟

利用ANSYS有限元分析软件对不锈钢平底孔两种深度4种缺陷试件进行建模,施加单面热流,模拟了脉冲红外热成像检测过程。计算被检不锈钢表面的温度变化和分布,提取相应缺陷表面对应区域的降温曲线,计算不锈钢-缺陷界面热反射系数,并与实际脉冲红外热成像用于表面下识别检测实验结果进行对比。考察了有限元分析方法用于表面下缺陷类型识别的可行性,为进一步进行脉冲红外热成像用于表面下识别检测提供借鉴。

采用脉冲红外成像法的表面下暗藏物蓄热系数的测量

近年来,脉冲红外成像无损评估方法已成功应用于航空航天、汽车制造、新材料等领域。但是对于很多应用,仅发现材料中存在缺陷是不够的,还需要对表面下缺陷热特性进行识别。实验设计制作了一个不锈钢平底孔试件,为了模拟表面下不同性质的暗藏物,在平底孔内分别埋入水、油、石蜡及空气。在试件表面施加均匀脉冲面热源后,试件表面及表面下暗藏物的热物理特性将影响热波的传导。提出了一种使用脉冲红外成像技术测量均匀固体材料下暗藏物质蓄热系数的实验方法。描述并分析了基于两层结构的一维热传导模型和界面热反射系数的计算方法,设计并进行了验证实验,通过对实验获得的材料表面温度变化的热图序列进行处理和分析,计算得到试件中不同暗藏物质的蓄热系数。