二维缺陷的定量识别技术研究

内部缺陷边界的识别方法是传热反问题的重要研究内容，也是红外无损检测技术从定性到定量发展所迫切需要的理论基础。结合对缺陷试件内部传热规律的分析，将缺陷边界的识别算法研究和缺陷的红外检测方法优化相结合提出了多次测量综合方法，从而解决了缺陷边界识别结果中部分边界对初始边界假设比较敏感的问题。数值算例证明了算法的有效性。表面温度测量误差、初始边界假设对识别精度的影响不大。     

线性调频激励的红外无损检测及其数值模拟

线性调频激励的红外检测是一种新型的红外检测技术,能弥补传统红外检测方法存在的不足,对不同的缺陷都具有较好检测的能力,为了研究相位检测法在线性调频激励下的红外检测中的应用,利用有限体积法数值模拟计算出二维瞬态导热模型,得出所建立模型在线性调频激励条件下的温度场,利用FFT变换法对模拟计算得到的材料表面温度进行信号处理,从而得到相位变化信息,得出了Chirp 调制时间、加热强度、材料、缺陷深度、高度、以及宽度等因素对检测结果的影响,为线性调频激励下的红外检测法的应用提供理论支撑。     

基于红外测温的柴油机排气温度不均匀度诊断

设计了柴油机排气红外监测试验台,利用红外热像仪在不同运行工况下测量6135柴油机歧管表面温度,得到了由排气管表面温度确定柴油机排烟气体温度的计算方法。分析了各缸排气歧管表面温度不均匀度与排烟温度不均匀度的关系,研究了表面发射率随温度变化的关系,验证了红外监测技术在柴油机排气不均匀度诊断和预测上的可行性和有效性。     

热探测器温度对非制冷红外热像仪测温的影响

根据红外辐射理论和热像仪测温原理，给出了热探测器非制冷红外热像仪的温度计算公式；针对热探测器热像仪，分析了探头温度对热像仪测量结果的影响。     

电气设备红外故障诊断中的影响因素分析

文章结合红外辐射理论以及电气设备实际检测,对电气设备红外检测与故障诊断中的各种可能影响因素进行分析,为电力设备的实际诊断工作、红外标准的制定以及使用提供理论基础.分析发现,检测方法、环境以及仪器本身等都可能对检测的精度产生较大的影响.为了提高检测的精度与可靠性,必须对这些影响因素有所熟悉,并在检测的过程中加以克服.     

基于红外测温的内部缺陷尺寸、方位的计算方法研究

对具有内部缺陷的平板试件的传热建立了三维物理和数学模型，提出了通过表面红外测温确定内部缺陷尺寸、方位的计算方法。同时，分析了测量误差和缺陷导热系数对计算结果的影响。通过计算分析可以得到结论：本方法可以精确地确定内部缺陷的尺寸和方位，测量误差对内部缺陷估计的影响较小；在试件的导热系数远大于缺陷的导热系数时，缺陷导热系数的微小变化对缺陷尺寸和位置的计算没有明显的影响；适用于任何尺寸、方位可用有限个参数描述的内部缺陷的检测。     

基于有效导热系数法的交界面形状识别算法

基于表面测温的边界形状识别算法研究是红外无损检测技术从定性到定量发展的理论基础,同时也是传热反问题研究的一个重点也是难点问题。对于交界面形状的识别,常规的边界识别算法,由于交界面要在迭代过程中不断变化,所以计算相对复杂,不利于算法的实际应用。在原有边界形状识别研究工作的基础上,通过将交界面形状的识别问题转化为有效导热系数的分布问题,将计算温度和检测温度的吻合程度作为判别条件,利用改进的一维修正算法反演识别有效导热系数的分布,再转化为真实的交界面形状。数值实验表明该方法大大降低了交界面形状识别的复杂性,是解决交界面形状识别问题的行之有效的计算方法。     

金属材料低周疲劳生热的有限元数值模拟

由于热弹塑性效应的存在,使得材料在低周疲劳载荷作用下发生的力学变形将导致材料温度发生变化,因而可通过观测温度变化判明材料的累积疲劳损伤。基于此,采用叠加各向同性强化模型的非线性随动强化模型作为循环载荷下的材料力学本构模型,以有限元软件ANSYS为平台,对SS304不锈钢平板试件在控制应变循环载荷作用下的热弹塑性效应进行数值模拟,着重分析一个载荷周期内导致材料温度发生变化的各种机制。结果表明,在一个载荷周期内,若材料处于弹性变形范围内,则引起材料温度变化的只有弹性拉伸和弹性压缩两种机制,且弹性拉伸引起温降,弹性压缩引起温升;若材料处于弹塑性变形范围内,则塑性拉伸、弹性压缩和塑性压缩导致材料温度上升,弹性拉伸导致温度降低。在整个载荷周期内,热弹性效应导致材料温度发生波动,热塑性效应导致材料平均温度升高。此外,若将材料温度的变化信息叠加到应力-应变变化的信息上,还可判明材料的屈服强度以及材料在载荷作用下所处的应力状态,如弹性拉伸、塑性拉伸、弹性压缩以及塑性压缩等状态。     

基于APDL的管道内壁边界识别算法

基于表面测温的缺陷或缺陷边界的定量识别算法是目前红外无损检测从定性向定量发展的关键理论基础。针对目前方法识别不规则缺陷边界精度相对较低的问题,通过关联ANSYS软件和MATLAB软件,利用有限元方法和共轭梯度法对二维管道内壁边界形状的稳态识别进行了研究。针对不同内壁边界形状以及试件形状的识别问题,系统地讨论了边界形状初始假设、检测表面温度测量误差及测温点数目、所识别边界的离散点数目以及试件的导热系数等一系列因素对识别结果的影响。数值实验证明了该方法的有效性及精确性。该方法可以在较短的计算时间内得到非常精确的稳态识别结果,大大提高了管道内壁边界形状识别的效率。     

三维试件固定深度内热源几何分布识别研究

基于表面测温技术的传热反问题研究是红外无损检测技术从定性到定量发展的理论基础,同时也是其中一个重点和难点问题。为了研究三维试件固定深度上内热源的几何分布问题,通过将三维试件简化为一维模型,建立了一维问题中检测表面温度和内部固定深度的内热源的解析解关系。然后利用改进的一维修正算法对内热源不断进行修正,在给定的收敛条件下得到三维试件固定深度上的内热源的分布,使得计算温度的分布和检测温度的分布吻合得最好。数值实验结果表明,该方法具有有效性和简便性。