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。     

航空发动机机匣—叶尖封严涂层结构设计及制备研究进展

可磨耗封严涂层的结构特性对涂层工作性能和服役寿命有重要影响,但缺乏这方面的系统介绍。封严涂层主要用于航空发动机机匣—叶尖之间的间隙控制,提升机匣与叶尖之间的气密性,并作为牺牲涂层来保护叶片叶尖,防止在叶尖与机匣碰摩过程中发生“硬碰硬”的碰撞。综述了多层多孔结构、蜂窝-涂层复合结构和纳米结构三种结构形式的封严涂层及其相应制备技术。发现多层多孔结构目前仍然是封严涂层的主要应用结构,这种结构主要通过在喷涂过程中调控涂层孔隙,达到涂层可磨耗性、结构强度、抗氧化和耐腐蚀等多种性能的平衡。结合蜂窝结构封严与可磨耗封严涂层各自的优点,设计和制备出蜂窝—涂层复合结构封严,这种结构能够提升封严的结构强度和抗氧化性。随着纳米技术的发展,设计和制备出纳米结构封严涂层,相比传统可磨耗封严涂层,纳米结构封严涂层表现出更好的综合性能。最后,提出纳米结构、仿生结构可能成为未来航空发动机可磨耗封严涂层结构设计的发展趋势,而3D打印技术的日趋成熟将能够制备出更加多样化的涂层结构。研究结果对可磨耗封严涂层的结构设计、制备和实际应用具有参考意义。     

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。     

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。     

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。     

超声热成像检测应用实例

简要介绍了超声热成像检测方法的基本原理和特点。该方法利用激励超声波在缺陷处产生机械振动,使缺陷处因热弹效应和滞后效应等原因释放出热量,用红外热像仪对此局部发热过程进行监测,最后对图像进行分析。由于激励信号的频率调制和特殊的图像处理方法,超声热成像检测法优势独特。对某航空碳纤维增强复合材料的检测表明,该方法能有效检测出裂纹、分层或破裂等缺陷,应用前景广阔。     

纤维增强复合材料中缺陷的红外热波成像无损检测技术

介绍了红外热波成像技术在纤维增强复合材料缺陷检测方面的应用实例,并将红外热波成像技术与传统的无损检测技术进行了比较。结果表明,红外热波成像是一种能够快速、直观、有效、准确地检测出纤维增强复合材料中分层、脱粘、气孔等典型缺陷的无损检测技术。     

超声红外热像技术在航空发动机叶片裂纹检测中的应用

航空发动机叶片作为发动机的重要零件,在恶劣的工作环境下容易产生裂纹等缺陷,但其具有复杂的曲面结构,传统的无损检测技术存在一定的局限性。采用超声红外热像技术对叶片裂纹进行检测,开展了超声红外热像技术原理及系列试验研究,并搭建了超声红外热像检测试验平台,实现了对航空发动机导向叶片和工作叶片细微裂纹的检测,展示了该技术对航空发动机叶片裂纹的检测能力。     

热障涂层无损检测技术研究进展

为提高发动机的涡轮前温度和热端部件服役寿命,热障涂层（TBCs）被广泛应用于燃气涡轮发动机。热障涂层具有多相、多界面和非均质特性,且其服役工况恶劣复杂。寻找一种可以表征涂层显微组织、缺陷、热物性、应力等反映涂层质量和剩余寿命的无损检测方法,对发动机的热端部件安全性和可靠性至关重要。文中综述了超声检测技术（UT）、声发射技术（AE）、红外热成像技术（IRT）、阻抗谱技术（IS）和光激发荧光压电光谱技术（PLPS）的原理以及其在热障涂层无损检测中的研究应用,并详细介绍了太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术及其在热障涂层中的应用。最后总结了上述无损检测方法的检测能力,并对热障涂层无损检测方法进行展望。     

脉冲加热红外热成象无损检测技术的研究

介绍脉冲加热红外热成象无损检测技术的理论模型和自制的实验系统.利用该系统对钢、铝和塑料试件中近表面缺陷进行了实验检测.理论和实验结果表明,该技术不仅可用于检测缺陷大小,而且可通过峰值时间t_(?)检测缺陷距表面的深度.     

基于激光散斑的蜂窝复合材料缺陷检测

通过基于激光散斑检测技术的缺陷信息提取方法,可快速判断缺陷的位置及大小。基于散斑干涉原理,对图像降噪进行了研究分析,试验结果表明,通过傅里叶滤波、图像线性趋势处理、灰度处理、分步解包等图像综合处理技术可有效提取散斑干涉信息,缺陷信号比较清晰。针对该研究结果,对飞机雷达罩进行检测时,运用图像综合处理技术获得缺陷的相关信息,验证了采用该方法提取层压结构和纸蜂窝结构缺陷信息的可行性,有效提高了激光散斑检测的工作效率和可靠性。     

红外热波检测中热像信号重建引起的伪缺陷现象

在脉冲热激励红外热波检测中,热像信号重建技术（TSR）常用来分析和处理试验结果。该方法的特色是可以增加热像序列的空间和时间分辨率,提高信噪比,减少数据量。同时,该方法还能消除某些伪缺陷的干扰,比如脉冲闪光灯和热像仪镜头的反射所带来的伪缺陷。但是TSR是基于对温度变化曲线进行多项式曲线拟合的,而多项式曲线拟合中,拟合阶数和数据长度对拟合结果影响较大,在某些情况下可能会产生伪缺陷。阐述了热波数据重建技术原理,并以试件表面处于热不平衡状态和表面不均匀进行试验的结果来分析由于数据重建技术所产生的伪缺陷。     

进化神经网络及多目标进化算法在红外无损检测中的应用

针对红外相位法无损检测缺陷定量化要求和试验参数的确定,提出采用进化神经网络及多目标进化算法进行分析,通过对含多缺陷信息的预埋试件进行试验,以试件表面像素点的时间-温度信息作为特征参数进行网络训练,结果表明,经过训练的网络误差在5%以内,试验证实多目标进化算法得到的参数与实际试验最优效果参数相符,可为工程应用提供参数参考。     

便携式内窥镜系统CMOS图像传感器驱动设计与实现

采用內窥涡流一体化方法检测某型航空发动机蓖齿盘产生的裂纹缺陷迪窒低?的小型化和便携式,基于ARM9嵌入式微处理器S3C2440,设计实现了內窥CMOS图像采集系统和图像传感器驱动,并在蓖齿盘标准试件上进行了试验。试验结果具有高清晰和高保真等特点,满足一体化检测对图像采集的需求。     

高温压力管道红外热成像检测技术

建立了大型管道试验装置，并对带有不同几何尺寸内部开孔缺陷的四种不锈钢和20钢管进行了红外热成像检测试验。结果表明，红外热成像技术十分适用于检测高温压力管道内部腐蚀缺陷，检测灵敏度能够满足压力管道安全运行的要求。     

超声红外热像技术检测激光焊缝质量

超声红外热像技术是一种新兴的无损检测技术。使用超声作为热激励源,可以实现对缺陷部位选择性热激励,同时用红外热像仪捕捉材料表面温度变化。介绍了超声红外热像技术的基本原理,对两类激光焊接试件进行了检测。试验结果可用以分析激光功率和焊接速度对焊接质量的影响。     

复合材料冲击损伤的超声红外检测

研究了应用超声红外技术检测复合材料试件冲击损伤缺陷。针对红外图像对比度差、缺陷轮廓模糊等特点,采用具有非高斯核函数的LBF模型进行了缺陷的边缘检测,利用缺陷边缘实现了缺陷的定量分析。从试验结果可以看出,LBF模型相对于其它常用的边缘检测方法,能够很好地检测低对比度红外图像的目标边缘,为复合材料缺陷的定量分析奠定了基础。从缺陷的长度和宽度定量计算精度可见,超声红外检测方法对于复合材料的缺陷是一种有效的检测手段,为复合材料的研制提供了强有力的技术支持。     

Determination of thermal diffusivity distribution for three types of materials by transient thermography

In many component applications knowledge of the two-dimensional distribution of material properties within the part is highly desirable as a quality assessment tool. The contour plotting of material properties allows identification of local regions of unacceptable variation for rejection, repair or further analysis. Transient thermography is a rapid, inexpensive, on-line, nondestructive technique that can be used to determine the two-dimensional distribution of material properties. In this paper the transient method of pulsed video thermography (PVT) is studied. Procedures for the parameter normalization and numerical method are combined with experimental data to accurately map the thermal diffusivity distribution over the entire surface of a specimen. Materials whose diffusivity ranged over three orders of magnitude were tested. The accuracy of the PVT results was evaluated by comparing local values with those obtained by standard laser flash diffusivity testing.