基于ANSYS的鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)數(shù)值模擬及分析.pdf

1、近幾年，鎖相熱成像技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地用于近表面缺陷無(wú)損檢測(cè)。鎖相熱成像使用紅外熱像儀探測(cè)物體表面返回?zé)岵?，然后產(chǎn)生熱像圖，熱像圖能顯示物體局部熱波相位和振幅的改變。由于熱波對(duì)材料接觸面很敏感，所以鎖相熱成像適合檢測(cè)近表面缺陷，確定材料屬性，測(cè)量覆蓋層厚度。它是通用的無(wú)損評(píng)估(NDE)技術(shù)。特別地，鎖相熱成像更適合用來(lái)檢測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。 為了更好的進(jìn)行鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)，必須全面了解鎖相加熱過(guò)程中物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變對(duì)表面溫度相位的影響

2、，更準(zhǔn)確地得到鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)中各參數(shù)設(shè)置。相對(duì)于脈沖紅外無(wú)損檢測(cè)，鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)在定量方面的研究還有待進(jìn)一步提高。在鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)中，現(xiàn)行定量大多采用標(biāo)定的方式，但是由于被檢試件及其缺陷的多樣性，單純通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式定量存在一定局限性，對(duì)一些簡(jiǎn)單情況，利用一些預(yù)先植入缺陷樣品確定檢測(cè)參數(shù)是可能的。然而對(duì)大多數(shù)情況來(lái)說(shuō)，如分層和空隙缺陷實(shí)驗(yàn)是很難模仿的，所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳檢測(cè)參數(shù)也很困難。這就需要使用理論模型或數(shù)值模型確定最佳檢測(cè)參數(shù)

3、，為制定準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。 本文基于有限元方法，運(yùn)用大型多目標(biāo)通用有限元分析軟件ANSYS模擬鎖相加熱紅外無(wú)損檢測(cè)過(guò)程，分析影響鎖相加熱紅外無(wú)損檢測(cè)的一些因素，給出幾種不同類(lèi)型缺陷的有限元模擬方法，并運(yùn)用MATLAB對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出所要的數(shù)據(jù)信息并提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方式，最后用法國(guó)CEDIP紅外成像系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析比較表明，運(yùn)用有限元對(duì)鎖相紅外無(wú)損檢測(cè)進(jìn)行模擬分析是可行的。可以用這