红外热波成像技术在复合材料无损检测中的应用

复合材料的缺陷检测至关重要,介绍了红外热波成像技术的原理特点,重点论述了脉冲红外热波成像技术和锁相红外热波成像技术,采用上述两种技术对多种复合材料进行了检测。试验结果表明:脉冲红外热波成像技术和锁相红外热波成像技术能对多种复合材料的缺陷进行检测。     

先进复合材料中的主要缺陷与无损检测技术评价

简要介绍了先进复合材料中的缺陷类型,分析了缺陷产生的原因以及对复合材料性能的影响,对目前国内外用于先进复合材料结构的各种无损检测技术进行了比较与评价,认为超声C扫描、有源红外热波成像以及射线实时成像检测是有效检测先进复合材料中常见缺陷的技术手段.     

超声红外热成像无损评估技术

超声红外热成像技术是一种新的无损检测方法,它是利用低频超声脉冲波作用在不同的材料或者结构上,然后通过红外热像仪对被测件在脉冲波激励下产生的局部发热过程进行采集,从而判别被测件中缺陷的有无及其位置。简要介绍了国外超声红外热成像无损评估在金属材料、复合材料和陶瓷材料中疲劳裂纹、分层、脱粘等损伤检测方面的应用情况。     

玻璃纤维复合材料分层缺陷的红外热波检测

基于红外热波无损检测技术的基本原理,运用脉冲式主动红外热波检测技术对玻璃纤维试件分层缺陷进行了检测试验,在对试件分层缺陷的热图序列进行深入研究的基础上,对图像进行了校正、滤波、增强、分割等处理,提取了丰富的有用信息,进而应用相关算法对缺陷的大小和深度进行定量。试验研究结果表明,该技术可对玻璃纤维复合材料的分层缺陷进行快速有效的检测和判别。     

红外热波技术在飞机复合材料损伤检测中的应用

红外热波无损检测基于物体的热辐射特性，利用主动加热技术，通过相关的检测系统记录试件表面缺陷和基体材料由于不同热特性引起的温度差异，进而判定飞机复合材料表面及内部的损伤。较之于常规检测方法，红外热波无损检测具有非接触、快速、直观、准确等优点。     

复合材料胶接缺陷的数字成像检测研究

采用激光数字剪切散斑和红外热像两种数字成像无损检测方法对碳／环氧板蒙皮与泡沫夹芯结构复合材料的胶接缺陷进行了初步研究。结果表明，两种数字成像无损检测方法检测此类缺陷是可行的，检测结果便于存储和后处理，而且红外热像无损检测方法效率高、缺陷显示更加直观，判读能力强。     

超声红外热波技术的研究现状

超声红外热波技术是一种新型无损检测技术,对金属试件疲劳裂纹、复合材料冲击损伤等缺陷具有良好的检测效果。简述了超声红外热波检测技术的基本原理及特点,然后从试验研究、理论研究和缺陷识别等方面归纳了该技术的国内外研究现状,最后针对现有研究中存在的不足,指出了相应的对策与建议。     

飞机复合材料构件的原位红外热成像检测

采用闪光灯激励红外热成像无损检测系统(IR-Thermography),对一组模拟飞机复合材料结构的人工缺陷试件进行了检测。结果表明,缺陷埋深是决定试验件中人工缺陷检测灵敏度和检测能力的关键因素;只要选取适当的检测工艺参数,热激励红外成像检测技术能可靠检测出复合材料结构中一定大小和埋深的分层、蒙皮脱粘及蜂窝芯体塌陷等缺陷,且检测不受工件表面形状的影响,该技术是一种高效、可靠的飞机复合材料结构原位无损检测方法。     

激光扫描热波无损检测技术在航空发动机涂层中的应用

涂层技术在航空发动机中的应用越来越广泛,介绍了一种基于红外热波成像技术的无损检测方法,该方法采用激光扫描作为热激励源,通过红外热像仪采集红外图像序列并进行分析,从而得到检测结果。将其应用于航空发动机涂层内部缺陷的检测中,结果表明,其能快速检测出涂层的分层缺陷,并对较小缺陷具有一定的检测能力。最后,采用金相技术对试件进行解剖分析,验证了激光扫描热波无损检测的结果,表明该技术可对航空发动机涂层缺陷进行可靠地检测。     

航空发动机用树脂基复合材料无损检测技术研究与应用

无损检测技术是发动机用树脂基复合材料内部质量的有效监控手段,提升无损检测技术水平有助于进一步推动复合材料的应用,提升发动机性能和降低发动机制造和维护成本。树脂基复合材料内部主要缺陷包含分层、脱粘、夹杂、孔隙、疏松、纤维断裂等,采用的主要无损检测技术有超声检测、X射线检测及红外热像检测等。航空发动机用树脂基复合材料无损检测技术主要发展方向为检测技术自动化、数字化、智能化和数据分析评价方法的深度应用。     

基于数学形态学的红外热波图像缺陷的定量分析

红外热波无损检测技术是一种主动式热激励加热的红外热成像技术。在热波检测过程中,红外热成像仪所生成的图像对比度低、背景噪声高,造成缺陷判读和定量分析困难。针对红外图像存在的问题,提出了一种基于数学形态学的分水岭方法,用其对红外热波图像进行图像分割和特征提取。该方法是一种灰值分割方法,具有很强的去噪能力。试验结果表明,该方法能够很好地消除噪声干扰,并能对缺陷的位置和面积进行定量分析,具有工程应用价值。     

碳纤维增强复合材料层间界面缺陷超声成像技术

针对复合材料层压结构层间界面缺陷的无损检测与评估,通过分析超声波在碳纤维增强树脂基复合材料中的传播规律,研究入射声波在复合材料中的反射特性,利用入射声波在复合材料层间界面产生的反射信息,通过超声（B,T）扫描成像方法揭示复合材料层间界面缺陷及其三维分布。试验结果表明,采用短波长脉冲超声成像检测技术,可以有效地再现碳纤维增强树脂基复合材料层压结构中层间界面缺陷三维分布特征以及层间界面、铺层方向、纤维束取向等信息,为复合材料提供了一种有效的层间界面结构表征和缺陷检测方法。     

航空用纤维增强聚合物基复合材料无损检测技术的应用与展望

近年来,国内航空用纤维增强聚合物基复合材料及制件的无损检测技术获得了较大提高,实现了多种制造工艺、多种复杂结构的可靠检测,同时,除超声、X射线等常规检测方法外,红外热像、激光散斑、空气耦合、超声相控阵等新技术也开始在复合材料检测中应用。今后,航空用复合材料无损检测技术还将结合现代电子信息、计算机等先进技术,向规范化、自动化和多元化方向发展。     

红外热成像技术在无损检测中的应用

本文介绍了红外热成像技术的工作原理、红外热像仪的构成以及红外热成像技术在无损检测中的应用，并给出了一个用红外热成像技术进行无损检测的例子。结果表明红外热成像技术可以有效地实现对设备的温度监测和分析，提供了一种很有发展前途的无损检测手段。     

锁相热成像无损检测方法的基础实验研究

红外热成像技术是一种新型的无损检测技术,能够成功应用于各种类型材料缺陷检测,但随着无损检测要求的不断提高,特别是对于新型航空航天材料的缺陷检测,如微小尺度缺陷和疲劳损伤等,因此需要加强各种无损检测技术在检测微弱信号方面的能力.锁相热成像技术是一种高灵敏度的热成像技术,在此主要探讨了锁相热成像技术的原理、实现方法以及实验中注意的问题.     

锁相红外热成像技术在无损检测领域的应用

介绍了国外锁相红外热成像技术在无损检测领域的发展和现状，阐述锁相热成像技术的基本原理及其技术特点，介绍了一些在航空、航天及太阳电池板领域的典型应用实验。此技术作为一种新兴的手段，与超声C扫描和脉冲式热成像技术进行了比较。尤其对较大面积复合材料及近表面下缺陷深度的成功检测，表明该技术可以作为一种有效定量的检测手段。     

红外热波序列图像的图像分割与三维显示

研究了针对红外热波序列图像的图像分割和三维显示方法。红外热波无损检测只能得到被测工件表面温度变化的时间序列图像,无法直观到检测缺陷,利用三维显示技术可以产生深度三维立体图,方便技术人员更直观、精确地进行无损检测。三维显示效果的好坏直接取决于图像分割的效果。为此提出了基于局部极小值的区域生长分割算法,成功地提取出红外热波图像中缺陷成分的目标图像,并进行了三维显示,取得了较好的效果。     

第六专题 新材料超声检测

人工合成新材料的迅速发展,向无损检测技术,尤其向超声检测提出了新的挑战,促进了超声检测技术的革新。新型材料,特别是非金属材料超声检测的应用日益广泛,其中纤维增强复合材料、结构陶瓷材料、新型混凝土材料的无损检测,是国内外研究的热点。由于混凝土材料超声检测将有专题论述,本文只简述了纤维增强复合材料、结构陶瓷材料及其它非金属材料的超声检测技术,并着重论述超声检测新技术的应用。 1 复合材料的超声检测 在纤维增强复合材料的无损检测中,超声检测是应用最广泛的技术。它不仅能检测分层、气孔、裂缝和夹杂等缺陷,而且在判别疏松、密度差异、弹性模量、厚度等特性和几何形状的变化方面也具有一定的能力。对判定复合材料制件是否合格,确定是否变质均有良好的实用价值。     

多层防热结构太赫兹无损检测及粘接缺陷识别

为了研究太赫兹无损检测技术对多层防热结构粘接缺陷的检测能力,在复合材料-胶-复合材料-胶-金属粘接结构的两层胶中预置了人工缺陷,并使用脉冲太赫兹波成像方法对样件进行了检测。结果表明,太赫兹波穿透多层防热复合材料粘接结构后可以获得太赫兹时域信号,通过特征波段数据处理后得到不同胶层的缺陷图像。能够对防热复合材料与透气复合材料之间的上胶层中0.15mm空气层、0.15mm金属板清晰成像,成像能够分辨透气复合材料与金属板之间的下胶层中0.15mm空气层。该研究结果为多层防热复合材料粘接质量检测与评价提供了有效方法。     

信息与动态

国家863计划课题“红外热波无损检测技术在复合材料研究中的应用”通过验收由首都师范大学主持承担,北京维泰凯信新技术有限公司、北京航空材料研究院和北京航空航天大学等单位参与的国家863计划课题“红外热波无损检测技术在复合材料研究中的应用(2003AA333090)”于2005年7月底通过了科技部组织的专家验收。该技术适用于金属和非金属材料检测,速度快、直观、使用安全,可定量,特别适于复合材料和大型结构(如航空航天器机身)的现场检测,其动态显示更可为材料特性评估及产品设计和制造提供有用信息。据悉,该技术已在发达国家得到推广,特别是…