疲劳损伤过程金属表面偏振热像纹理特征实验研究

红外热像法是检测金属疲劳损伤状况有效的方法,但是忽略了疲劳损伤过程中表面显微结构对自发辐射的影响,难以从微观角度对红外热像特征进行完整解释。金属疲劳是一个复杂的能量耗散过程,自发辐射具有偏振特性。在红外热像法中引入偏振探测,不仅能够获取温度场信息,而且能够获得包含发射率变化的表面纹理信息。基于此,搭建拉伸疲劳实验平台和偏振热像采集平台,以Q235低碳钢材料为研究对象,获取循环载荷作用下金属材料表面的热红外偏振图像,利用灰度共生矩阵(GLCM)提取偏振方位角、偏振度以及斯托克斯(Stokes)参量等热像纹理信息,分析金属疲劳损伤过程中金属材料的表面形貌的演化过程。实验结果表明,金属构件偏振热像纹理特征随着疲劳损伤周次不断变化,共生矩阵统计量呈现一定规律性。