复合材料缺陷的红外热成像检测研究

针对复合材料内部缺陷检测的问题,采用两个并排五根半镀白卤素管灯阵列对样品进行对称式热流加热,并采用高灵敏度红外热像仪作为检测设备,搭建了反射式主动红外热成像检测系统。利用该系统对碳纤维树脂和玻璃纤维树脂层合板孔洞及夹杂缺陷样品进行了检测,分析了两种材质样品表面温度曲线差异的原因,讨论了孔洞几何尺寸对样品表面温差变化的影响,以及缺陷表面出现峰值温差时刻不成比例的原因。实验及研究结果表明:该检测系统可以对缺陷样品进行检测;缺陷深度和孔径大小对样品表面温差的影响可为后续通过温差曲线判断缺陷特征提供借鉴。     

复合材料缺陷的脉冲热成像有限元模拟研究

针对脉冲红外热成像对复合材料的无损检测能力问题,利用有限元数值分析法模拟了脉冲加热红外成像无损检测过程。建立了"在复合材料上表面施加不同的热流边界条件",而在其下表面施加自然对流换热边界条件的有限元模型,研究了不同复合材料内部缺陷对材料表面温度分布产生的差别,具体研究了脉冲形状、脉冲加热时间、缺陷类型等因素对含有平底孔缺陷复合材料表面温差变化和对比度变化的影响。研究结果表明,缺陷深度越浅且越大,表面温差和对比度会越大;而热流量越大,表面温差越大,但对比度不变。该有限元模拟为研究脉冲加热红外热成像的复合材料缺陷检测提供了数值模型。