材料表面裂纹的红外热像显微检测

材料表面裂纹是导致构件破损、影响物理特性的原因之一。本文采用红外热像显微镜研究了材料表面裂纹检测的问题。首先在铝薄板上设计不同方向、不同长度的表面裂纹。由于裂纹处与正常区域之间的辐射能力的差异,造成表面温度场的不均匀性。红外显微镜捕捉到物体表面辐射,探测出不同方向的表面裂纹,引入标尺实现了裂纹长度的定量检测并做了误差分析。再研究了碳纤维层压板冲击损伤的表面裂纹,通过图像拼接完整显示了冲击损伤裂纹的形貌和走势,运用扫查法提取裂纹。研究结果表明红外显微镜具有探测材料表面自发辐射的能力,可用于不同材质表面裂纹的探测。

复合材料红外热波检测影响因素的模拟研究

采用有限元数值模拟的方法,在三维瞬态红外热波检测数学模型的基础上,分别对复合材料缺陷直径、缺陷厚度、缺陷埋深、材质、热流密度、热激励时间以及对流换热系数等影响因素进行了红外热波检测的模拟,分析了以上各影响因素对温差和对比度的影响。结果表明:在以上影响因素中,缺陷材质对检测参数的影响最大,之后依次为缺陷埋深、热激励时间、热流密度、缺陷直径、缺陷厚度,其中对流换热系数对检测参数的影响最小,几乎可以忽略。