红外热成像检测复合材料的缺陷

复合材料在制作、加工、使用的过程中 ,其内部有时会产生各种各样的缺陷 ,这将会影响其使用性能。用红外热成像检测复合材料的缺陷是目前一种有效的方法。就红外热成像检测复合材料缺陷的机理、方法、技术关键等方面做了论述 ,并预测了红外热成像检测今后的发展方向     

基于神经网络的金属基复合材料结构中深层界面脱粘缺陷识别

在利用超声信号进行金属基复合材料结构的无损评价时,需要对不同界面脱粘进行识别。利用人工神经网络的方法可以对不同界面脱粘时的实验检测信号进行正确地识别。实验检测结果表明超声回波信号识别方法可用在金属基复合材料结构的无损检测中。     

碳纤维复合材料缺陷无损检测方法研究

简述了碳纤维复合材料(简称CFRP)的制备工艺以及主要缺陷类型,介绍了红外热波检测、涡流检测、超声波检测、声发射检测、X射线检测等几种常见无损检测方法对其探伤效果的研究进展。分析对比了各种检测方法的优点和不足,对碳纤维复合材料定性和定量的检测进行了探讨。     

金属基复合材料结构深层脱黏缺陷超声检测中检测频率的选取

从平面波在多层介质中的反射和透射规律出发,研究了超声波在金属基复合材料结构中的传播特性,根据波动方程,推导出金属基复合材料结构深层脱黏缺陷检测时最佳的超声波频率。实验结果表明,在检测频率选取适当的情况下,超声波在金属基体中发生全透射,可以到达深层界面,保证回波信号中包含深层界面的缺陷信息。     

金属-非金属多层胶结结构中深层脱粘缺陷的检测与定位

针对金属-非金属多层胶结结构试件中的超声检测回波信号,提出了一种基于小波变换提取特征参数的方法,提取出来的特征用来评估试件的粘接特性。在利用超声信号进行金属-非金属多层胶结结构的无损评价时,各层的超声检测回波会严重混迭,难以分辨甚至会丢失某一层的缺陷信息。使用基于此测试系统脉冲响应的母小波作为基函数来进行小波变换和特征提取,结果显示,提取出的特征可有效地进行各层粘接情况的分析和识别。实验检测结果表明特征提取方法可用在金属-非金属多层胶结结构的无损检测中。     

基于正交试验的钢板缺陷红外热像检测数值模拟

使用ANSYS软件,对铸钢薄板内部裂纹的电磁激励红外热像检测进行了数值模拟研究。并通过正交试验设计,综合研究了激励电流密度和频率、线圈提离高度、裂纹深度以及裂纹的埋藏深度等因素,对最大温差、可检测持续时间以及检测响应速度等缺陷可检测性指标的影响;通过极差分析,比较了各因素对最大温差的影响作用。结果表明,对于长度、宽度确定的裂纹缺陷,以上各因素对其可检测性影响的重要程度依次为:激励电流密度激励频率裂纹的埋藏深度线圈提离高度裂纹深度。     

红外热像检测的数值优化

以结构钢中的内部缺陷检测为研究对象 ,以大型有限元分析软件ANSYS为数值仿真工具 ,系统地研究了检测方式 (反射法和透射法 )、激励强度等因素对红外热像检测结果的影响 ,以便为实际工程中的红外热像无损检测实践寻求最佳的检测条件     

改性碳纤维水泥基材料的界面研究

采用2种不同的方法对碳纤维表面进行改性,利用扫描电镜(SEM)对改性前后的碳纤维表面进行分析,并探讨了改性方法对碳纤维水泥基复合材料强度及碳纤维与水泥基体界面粘合的影响.结果表明,碳纤维经浓硝酸超声处理2 h后,比表面积增大,与水泥基体相容性好,界面粘合牢固,水泥基体7 d抗压强度提高9.1%,28 d抗压强度提高10.2%.     

金属基复合材料的界面脱离极限应力

金属基复合材料在外载作用下会使界面脱开成为裂纹源并开始扩展,应用细观力学方法研究了弧形界面裂纹扩展的应变能释放率,当弧形界面裂纹的所需应变能释放率等于相应基体临界能量释放率时,复合材料将会断裂。在基体和增强颗粒完全脱粘的情况下,根据基体的断裂条件,计算出复合材料的极限应力。     

爆炸复合材料结合界面的力学性能及测试

对国内外有关爆炸复合材料结合界面力学性能测试方法进行了评述。利用这些方法测定了ＴＡ２／Ａ３爆炸复合材料结合界面的学性能；研究了爆炸冲击载荷对材料力学性能的影响、同一爆炸复合板相对于起爆点不同位置处结合界面的力学性能变化以及爆炸复合材料消除残余应力热处理后结合界面力学性能的改变。     

基于截齿截割红外热像的采煤机煤岩界面识别研究

为实现采煤机截割过程中煤岩界面的有效动态识别,测试和提取不同煤岩比例条件下截齿截割的红外热图像,分析截齿表面温度场分布规律与截割闪温特征,得到不同煤岩比例条件下截齿截割温度特征数据库,建立基于最小模糊度优化的采煤机煤岩界面动态识别模型。试验结果表明:截齿在截割不同比例煤岩试件时,齿尖均产生突兀的瞬时闪温区,岩石比例越大,其闪温值越高。该系统可实现煤岩界面的在线、精确动态识别,可为提高采煤机的截割效率和实现滚筒智能调高控制提供重要的技术手段和理论依据。     

熔模铸件常见缺陷——化学粘砂与机械粘砂的分析及处理

化学粘砂和机械粘砂是指在铸件的表面上牢固地粘结着一层金属与型壳材料结合物,它是熔模铸件常见的铸造缺陷之一。通过阐述熔模铸件化学粘砂和机械粘砂的外部特征,产生的部位、机理以及主要原因,提出了从熔模铸造的选材、制壳工艺、焙烧工艺及熔炼工艺等方面采取实用有效的对策,从而提高熔模铸件的合格率。     

煤泥水分界面的在线检测

介绍了一种新型界面检测装置,应用该装置可在线检测浓缩机中煤水分界面的位置,真实反映沉降效果。该装置的无线通讯系统使数据的传输更加便捷。     

CNTs/Al复合材料界面反应的实验研究

采用机械球磨法制备了CNTs/Al复合材料,利用拉曼光谱和XRD对过程的相结构和组成进行了分析。结果显示,球磨过后的Al-CNTs复合粉末中没有Al4C3生成,经压制烧结后界面有Al4C3生成,而直接粉末冶金法制得的CNTs/Al材料没有Al4C3生成。应用热力学和动力学方法分析讨论了界面反应及产物形成过程。实验表明:机械球磨促进了界面反应,控制适当的球磨时间,可以减少对Al-CNTs复合粉末的破坏。     

碳纤维对粉煤灰地聚物复合材料性能的影响

以高钙粉煤灰为原料、硅酸钠和氢氧化钠为碱激发剂、短切碳纤维为增强材料,制备了碳纤维增强高钙粉煤灰基地质聚合物复合材料,探讨了碳纤维掺量对地聚物复合材料和易性、抗压强度、导电性能及微观形貌的影响。结果表明:随着碳纤维掺量的增加,地聚物复合材料的抗压强度增大,其体积电阻率显著降低,并存在导电渗流现象,阈值介于0.1%~0.2%之间。当碳纤维掺量为0.5%时,28 d龄期试件的抗压强度为45.93 MPa,较未掺碳纤维时提高了34.26%;其体积电阻率仅为5Ω·cm,比未掺时的电阻率降低了2~3个数量级。SEM分析表明,碳纤维与基体界面的黏结性较好,当碳纤维含量超过0.2%时,纤维相互搭接增多,抑制了微裂缝产生和扩展,起到阻裂和增强作用,也为地聚物复合材料导电性能的改善提供了有效导电通路。     

碳纤维增强铜基自润滑复合材料的摩擦磨损性能研究

采用无压熔渗工艺制备了碳纤维增强铜基自润滑复合材料。采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的组织形貌,研究了热解碳含量对材料物理性能的影响,并探讨了往复运动模式下材料的摩擦磨损性能及磨损机制。研究结果表明:含钛锡青铜熔融合金液体可充分渗入碳纤维多孔预制体中,复合材料成分均匀;随热解碳体积含量增加,复合材料密度、硬度及摩擦系数减小,磨损率升高;材料表面摩擦膜的形成和脱落是造成复合材料磨损加剧的原因;碳纤维增强铜基自润滑复合材料在往复运动模式下的摩擦磨损机制主要为磨粒磨损并伴随氧化磨损。     

环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备

采用溶液插层法制备了环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料,利用XRD和FT-IR等手段对样品进行了表征。结果表明:环氧树脂插入到经季铵盐(CTAB)有机化改性的蒙脱土片层中,蒙脱土在环氧树脂固化过程中剥离成无定形的纳米级片层,并分散在环氧树脂基体中,形成剥离型纳米复合材料。力学性能测试结果表明,纳米复合材料的抗拉强度显著提高。     

管道内壁腐蚀的红外热像无损检测的数值模拟

红外热像无损检测技术以其独特的优点而得到广泛应用,检测前的仿真研究,可解决其检测设备红外热像仪使用成本较高的问题。笔者以存在内表面腐蚀的45钢管道检测为研究对象,以ANSYS软件为数值仿真研究平台,分析探讨了评判缺陷可检测性的指标体系,即最大温差、可检测持续时间及最佳检测时间,研究了缺陷大小和检测条件等因素对缺陷可检测性的影响。结果表明,该研究对管道内壁腐蚀的红外热像无损检测具有一定的参考意义。