基于紅外熱像技術的應力分析關鍵技術研究.pdf

1、隨著航天航空、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、核能應用及火箭技術等領域的快速發(fā)展，出現(xiàn)了許多迫切需要解決的復雜構件應力分布的測量問題。
　　本文對以紅外鎖相熱像技術為基礎的應力測試方法進行了較系統(tǒng)的理論分析和實驗研究。首先運用彈性力學、傳熱學理論，深入分析了構件在周期性交變載荷作用下的熱彈性作用，研究了材料的溫度變化與應力變化之間的關系，并采用有限元方法建立了仿真模型，編制了有限元程序，完成了絕熱條件下材料的熱彈性特征的模擬計算分析，得到了仿

2、真結果。
　　采用電阻應變法對構件進行應力標定比對，評定了紅外鎖相熱像技術測量構件應力的準確性，確認在絕熱條件下紅外應力測試的結果是可信的。
　　為了探討在非絕熱條件下應力測試結果偏差的實際技術問題，本文確定了運用實驗手段進行數(shù)據(jù)分析處理，實際觀察絕熱和非絕熱條件下試件溫度與應力的關系，從而找出誤差的根源與規(guī)律。
　　對有中間圓孔的平板試樣進行了不同頻率加載的正弦疲勞試驗，利用Cedip紅外熱像系統(tǒng)實際測量，通過分析紅

3、外溫度圖像文件，將特征點的溫度值提取出來，得到了確定部位的溫度值及不同部位的緯度變化數(shù)據(jù)，用matlab軟件編制了應用程序，擬合出了與加載頻率和應力水平相關的溫度衰減曲線，找出衰減規(guī)律，對絕熱條件下的線性熱彈性的溫度—應力耦合模型進行修正。
　　結果表明絕熱狀態(tài)與非絕熱狀態(tài)之間的過渡存在著一個臨界頻率，并且臨界頻率與構件的應力水平有關，應力水平越高，生熱越多，構件與環(huán)境之間的熱交換越大，即耗散部分就越多，臨界頻率就越大。