吸波涂层缺陷的锁相法红外检测

利用有限元仿真和试验研究相结合的方法,对方形和圆形模拟缺陷的吸波涂层试件开展检测研究.从而探索红外锁相热波技术检测吸波涂层内部缺陷的参数范围和检测能力.研究结果表明,通过有限元仿真分析为检测试验提供理论依据,使用5 ～ 10 mHz调制频率的锁相法可有效检测到3 mm×3 mm面积当量的缺陷,缺陷处的相位比无缺陷处的相位滞后,并且缺陷面积越大,相位滞后越大.

钛合金蜂窝结构蒙皮脱焊缺陷锁相红外热成像检测

蒙皮脱焊是钛合金蜂窝结构制造和服役过程中最常见的缺陷类型。受钛合金材料热导率低的影响,钛合金蜂窝结构中蒙皮越厚,红外热成像检测时其表面反映脱焊缺陷信息的温度差异信号就越弱,检测难度就越大。针对这一问题,研究了不同蒙皮厚度钛合金蜂窝结构锁相红外热成像检测时调制频率的选取范围。建立了钛合金蜂窝结构锁相红外热成像检测有限元模型,分析了蒙皮表面温度在调制热流作用下的变化历程,基于相关算法提取了蒙皮表面对应缺陷区和非缺陷区的相位差,分析了相位差与调制频率、蒙皮厚度的关系。利用锁相红外热成像检测系统对预制脱焊缺陷的蜂窝试件进行了实验研究,获得了缺陷区与非缺陷区信号相位差与调制频率的关系。研究结果表明,针对蒙皮厚度为0.6-2.0 mm的钛合金蜂窝结构,采用0.04-0.10 Hz的调制频率能够获得最佳检测结果。研究结果为钛合金蜂窝结构实际检测提供了工艺指导。

锁相红外热像检测缺陷的定量方法

为了满足锁相红外热像检测中缺陷定量的需求,提出了一种基于模糊C均值聚类的算法(Fuzzy C-means,FCM)和边缘检测算子(Edge Detectors)的缺陷尺寸定量评价方法。制备了圆形平底孔钢材料试样,通过有限元仿真研究了最佳激励频率的选择方案,建立了锁相红外热像检测系统,开展了区域划分下的FCM-边缘检测算子联合处理方法的缺陷定量评价试验。区域划分下的FCM-边缘检测算子联合处理方法取得了与广泛认可的切相位法相当的缺陷定量结果;所得特征图像能反映更多的缺陷特征边缘信息,利用适当的图像处理方法,能够实现缺陷面积定量评价。结果表明:区域划分下的FCM-边缘检测算子缺陷定量评价方法在锁相红外热像检测领域具有良好的应用前景。

复合材料低能量冲击损伤红外锁相法检测

利用红外热成像锁相法检测技术对含有不同低能量冲击损伤的碳纤维层合板进行检测,针对碳纤维层合板表面(非哑光面)引起的干扰噪声信号,首先采用直方图均衡化与伽马变换对图像进行增强处理,然后根据噪声特点采用自适应降噪方式消除干扰噪声,最后采用边缘算子与形态学相结合的方法提取试样冲击损伤区域特征信息,并与超声波检测结果对比分析,误差最小为3.4%,最大为-23.92%,为碳纤维层合板低能量冲击损伤定量化检测提供一定参考。