当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

超声红外锁相热像中金属疲劳裂纹的生热特性

发布时间:2019-01-18 08:16
【摘要】:超声红外锁相热像技术是一种将调制激励和锁相技术应用于红外热像检测的新型无损检测技术。针对缺陷生热及传热研究中存在的摩擦生热过程难以有效模拟、缺陷内部生热机理不清等理论问题,采用电-力类比方法,建立了含疲劳裂纹金属平板与超声激励系统的有限元模型,研究了调制超声激励下裂纹区域和裂纹面的生热特点,结果表明:在调制超声激励下,裂纹区域生热呈现出周期性上升的特点,因预紧力的作用,靠近激励同侧的裂纹面区域生热更明显。基于仿真分析和Green函数,建立了裂纹摩擦生热的传热理论模型,进一步探究了裂纹区域温度分布规律;最后利用被测平板上下表面温度比值(P值)对热源深度进行了估计,证明了仿真结果与理论计算的一致性。研究成果将进一步丰富超声红外锁相热像技术的理论基础。
[Abstract]:Ultrasonic infrared phase-locked thermography is a new kind of nondestructive testing technology, which applies modulation excitation and phase-locking technology to infrared thermal image detection. In view of the theoretical problems in the study of heat generation and heat transfer of defects, such as it is difficult to simulate the heat generation process of friction effectively, and the mechanism of heat generation in defects is unclear, the electric-force analogy method is used. The finite element model of metal plate with fatigue crack and ultrasonic excitation system is established. The heat generation characteristics of crack region and crack surface under modulated ultrasonic excitation are studied. The results show that: under modulated ultrasonic excitation, The heat generation in the crack region shows the characteristic of periodic rise, and the heat generation near the same side of the crack surface is more obvious due to the effect of the prestressing force. Based on the simulation analysis and Green function, the heat transfer model of crack friction heat generation is established, and the temperature distribution in crack region is further investigated. Finally, the depth of the heat source is estimated by using the ratio of the upper and lower surface temperature of the measured plate (P value), which proves that the simulation results are consistent with the theoretical calculation. The research results will further enrich the theoretical basis of ultrasonic infrared phase-locked thermal imaging technology.
【作者单位】: 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室;装甲兵工程学院机械工程系;北京特种车辆研究所;
【基金】:无损检测教育部重点实验室开放基金(ZD201529007)
【分类号】:TN219

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 冯辅周;张超省;闵庆旭;王鹏飞;;超声红外热像技术中金属平板裂纹的生热特性[J];红外与激光工程;2015年05期

2 冯辅周;闵庆旭;张超省;江鹏程;皇才进;;超声红外热像技术仿真模拟的电-力类比激励方法[J];无损检测;2014年07期

3 秦雷;刘俊岩;龚金龙;姜斌;王扬;;超声红外锁相热像技术检测金属板材表面裂纹[J];红外与激光工程;2013年05期

4 许韦华;鲍海;杨以涵;魏孝铭;;基于压电陶瓷逆压电效应的电压信号变送原理[J];电力系统自动化;2010年04期

5 汪子君;刘俊岩;戴景民;王扬;;相位法红外无损检测的传热学分析与有限元仿真[J];红外与毫米波学报;2008年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 冯辅周;闵庆旭;朱俊臻;徐超;曹维;;超声红外锁相热像中金属疲劳裂纹的生热特性[J];红外与激光工程;2017年07期

2 雷雨晴;张博;;基于专家PID控制的压电弹药设计[J];电子设计工程;2017年13期

3 Feng Fuzhou;Xu Chao;Zhu Junzhen;Min Qingxu;Sun Jiwei;;Quantitative Evaluation of Fatigue Crack Size Using Eddy Current Pulsed Thermography[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2017年03期

4 唐伟;刘军安;;基于激光导航的机器人自动装配控制[J];激光杂志;2017年05期

5 闫会朋;杨正伟;田干;明安波;张炜;;基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测[J];红外与激光工程;2017年03期

6 闵庆旭;张超省;朱俊臻;冯辅周;徐超;;超声红外热像中激励源位置对裂纹生热的影响[J];红外与激光工程;2017年01期

7 马云鹏;李庆武;何飞佳;刘艳;席淑雅;;金属表面缺陷自适应分割算法[J];仪器仪表学报;2017年01期

8 李颖;周博文;;激光技术在蜂窝陶瓷在线检测的研究[J];激光杂志;2016年09期

9 李胤;杨正伟;罗文源;明安波;张炜;;基于虚拟仪器的超声红外热图处理[J];光电子·激光;2016年09期

10 管和清;郭兴旺;马丰年;;铝合金梁裂纹振动红外热像检测的数值模拟[J];无损检测;2016年09期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦雷;刘俊岩;龚金龙;姜斌;王扬;;超声红外锁相热像技术检测金属板材表面裂纹[J];红外与激光工程;2013年05期

2 冯辅周;张超省;张丽霞;司爱威;;超声激励条件下微裂纹生热的有限元分析及试验研究[J];装甲兵工程学院学报;2011年05期

3 陈赵江;张淑仪;;强超声脉冲激励下金属板超谐波和次谐波振动的有限元分析[J];声学学报;2011年02期

4 陈赵江;郑江;张淑仪;米小兵;郑凯;;Finite element modeling of heating phenomena of cracks excited by high-intensity ultrasonic pulses[J];Chinese Physics B;2010年11期

5 陈赵江;张淑仪;郑江;米小兵;郑凯;;利用有限元方法模拟微裂纹在强超声作用下的摩擦发热现象[J];无损检测;2010年11期

6 许韦华;鲍海;杨以涵;魏孝铭;;基于压电陶瓷逆压电效应的电压信号变送原理[J];电力系统自动化;2010年04期

7 叶罕罕;许平;宗洪良;王少伟;叶锋;;数字化变电站的电压互感器配置和电压切换[J];电力系统自动化;2008年24期

8 汪子君;刘俊岩;戴景民;王扬;;锁相红外检测中相位检测方法[J];无损检测;2008年07期

9 刘丰;毕卫红;王健;;光学高压电压互感器传感头结构的研究[J];电工技术学报;2008年05期

10 杨洪钦;谢树森;胡翔龙;陈丽;李晖;陆祖康;;基于红外热像技术的经络现象及其时间相关性[J];红外与毫米波学报;2007年05期



本文编号:2410496

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2410496.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a409e***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com