《红外热波无损检测用于材料表面下缺陷类型识别》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红外热波无损检测用于材料表面下缺陷类型识别（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、首都师拭大学碗士学位论文中文摘要本项研究针对一些常用材料检测的需求，通过自行设计制作的试件采用脉冲加热红外热波无损检测技术，研究了对均匀材料内部的不同异性介质界面进行区分和定量识别的问题，以探索识别算法实现对被检测物内部缺陷类型进行快速定量的识别。针对常见材料典型缺陷和损伤，选择了两种热特性差异较大的均匀材料设计和制各了人工模拟试件，在试件内部设计并预埋了不同的异类物质以形成异性材料界面，用以模拟实际试件中不同的缺陷类型；对人工模拟试件在不同的实验条件下进行多组实验，通过对实验获取的材料表面温场变化热图序列和热传导理论的分析，得出与异性界面对应的表面区域降温曲线会在特定时间以特定方式偏离正常区
2、域( 即内部无异性材料界面的区域) 对应的降温曲线。通过研究确定“偏离”的客观判据和考察“偏离”发生时刻及“偏离”的方式( 如降温曲线的变化率) ，将不仅可确定缺陷在材料中的深度。还可实现对不同缺陷类型的定量识别。实验数据结果表明，本文提出的对材料表面下不同缺陷类型的识别算法可以分别在不锈钢和塑料材料中区分出积水、积油、气隙和橡皮泥夹杂等四种内部人工模拟的缺陷或异类材料界面，并获得对应的识别特征值。这种识别方法可以推广用于其他材料，用v C + +程序语言编制的软件可实现该识别算法的应用。关键字：无损检测，红外热波，异性界面，缺陷类型，定量识别首都师范大学硕士学位论文A b s t r a c
3、 tF o rt h ed e m a n d so fn o n d e s t r u c t i v ee v a l u a t i o nf N D E ) o fk i n d so fm a t e r i a l s ，s e v e r a ls a m p l e sw e r ed e s i g n e da n dp r o d u c e d ，a n dt h eq u a n t i t a t i v ei d e n t i f i c a t i o na n dm e a s u r e m e n to ft h ed e f e c t si nm
4、a t e r i a l sw e r es t u d i e db yu s i n gp u l s e dh e a t i n gt h e r m a lw a v ei m a g i n g A c c o r d i n gt ot y p i c a ls u b s u r f a c ed e f e c t si nm a t e r i a l s m e t a la n dn o n m e t a ls a m p l e sw i 也i n t e n t i o n a l l yp l a n t e ds u b s u r f a c ed e f
5、 e c t sw e r es i m u l a t e d A n dd i f f e r e n te x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n sw e r ed e s i g n e df o rt h ed e t e c t i o no ft h es a m p l e sb yu s i n gp u l s e dh e a t i n gi n f r a r e dt h e r m a lw a v eN D E B ya n a l y z i n gt h et h e r m a lw a v et h e o r y
6、a n dt h ee x p e r i m e n t a lt h e r m a lC H I V ew h i c hb a s e do nt h et h e r m a lg r a p ho ft h es i m u l a t e ds a m p l e s ，w ep r o v e dt h a t ，t h ec o r r e s p o n d i n gc o o l i n gc u r v eo ft h ea r e aw h i e hh a sd i s s i m i l a ri n t e r f a c ew i l ld e f l e
7、c tf r o mt h ec o o l i n gc u r v eo ft h en o n - d e f e c t i v ea r e at h r o u g ht h ea dh o cm o d eo nt h ea dh o ct i m e T h cs t u d yo fa s c e r t a i n i n gt h ed e f l e c t i n go b j e c t i v ec r i t e r i o n ，t h ed e f l e c t i n gt i m ea n dt h ed e f l e c t i n gm o d
8、ew i l lh e l pU Sd e t e r m i n et h ed e p t ha n dq u a n t i t a t i v ei d e n t i f i c a t i o no fd e f e c t s n l ee x p e r i m e n t a lr e s u l to ft h es i m u l a t e ds a m p l e sp r o v e dt h a tt h es u b s u r f a c ed e f e c t si d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h mC a
9、 ne f f e c t i v e l yi d e n t i f yd i f f e r e n td e f e c t si ns t a i n l e s ss t e e la n dp l a s t i cm a t e r i a l ，s u c ha S ，w a t e r ，o i l ，a i Ta n dp l a s t i c e n ci n c l u s i o n 。A n dd i f f e r e n ts l o p e sf o rt h ef o u rk i n d so fd e f e c t si nt h es t a i
10、 n l e s ss t e e ls a m p l ea n db l a c kp l a s t i cs a m p l ea r eg i v e n n ea l g o r i t h mo fs u b s u r f a c ed e f e c t si d e n t i f i c a t i o ni nm a t e r i a l sc a l lb ee x t e n d e dt oo t h e r k i n d so fd e f e c t si nm a t e r i a l s A n dt h ec o r r e s p o n d i
11、 n gp r o g r a mi nV C + + w i l lb eap r a c t i c a la p p l i c a t i o ns o f l w a r ef o rt h eq u a n t i t a t i v ei d e n t i f i c a t i o no f d e f e c t s K e yw o r d s ：n o n d e s t r u c t i v ee v a l u a t i o n ，i n f r a r e dt h e r m a lw a v e ，d i s s i m i l a ri n t e r
12、f a c e ，d e f e c tt y p e ，q u a n t i t a t i v ei d e n t i f i c a t i o nI I首都师范大学硕士学位论文图表目录图1 1 射线检测示意图图1 2 射线底片图1 3 超声检测方法示意图图1 4 磁粉显示结果图图1 5 渗透检测程序示意图图2 1 热波检测原理图图2 2 红外热波无损检测系统原理图图2 3 脉冲加热示意图图2 - 4 镜像法示意图图2 5 半无限大试件简化图图2 - 6 热波成像方法用于飞机蜂窝结构材料液体渗入的探测图2 7 热波成像方法用于飞机蜂窝结构材料表面下识别图3 - 1 脉冲加热红外热波检
13、测装置图3 2 试件设计示意图图3 3 黑塑料试件实物图图3 _ 4 不锈钢试件实物图图3 5 实验方案示意图图3 - 6 热量在试件内部的传导过程图3 7 A 、B 两区域对应的热量传导图3 8 A 、B 两区域热量传导的对照曲线图3 - 9 无缺陷试件T _ t 和L n ( T - t ) 线图3 1 0 试件的L n ( T - t ) I t t 线图3 - 1 l 四次多项式拟合曲线图3 1 2 热像仪输出的数据图像图3 1 3 数据图像中某一帧数据的分布图。图3 - 1 4 不锈钢试件的温度随时间的变化曲线图3 一1 5 不锈钢试件温度差值随时问的变化曲线V2234489l l1
14、 21 31 61 71 92 12 12 l2 22 22 32 32 62 62 72 92 93 03 1首都师范大学硕士学位论文首都师范大学学位论文原刨性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 靴敝储鹳：依弼，。日期：0 6 年6 月旧首都师范大学学位论文授权使用声明本人完全了解首都师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指
