铝合金梁裂纹振动红外热像检测的数值模拟

摘要：

振动红外热像检测是一种发展迅速的红外热像无损检测技术，可检测材料的内部缺陷，在航空航天金属材料和复合材料的裂纹检测中有广阔的应用前景。为了揭示振动红外热像法的物理机制和影响因素，为检测条件的设计提供理论指导，用有限元单元法对振动热像检测的物理过程进行了数值模拟。以铝合金梁上的裂纹为检测对象，用 ANSYS 有限单元法分析了裂纹的振动-热的转换机制，并对瞬态温升与检测条件的关系进行了分析。通过分别改变试件厚度、裂纹开口宽度、预紧力、激振力等条件，计算和考察了它们对裂纹缺陷区温升的影响。结果表明：靠近裂纹尖端裂纹面处的温升会有明显的变化，在时域上表现为波动式上升；验证了摩擦和热弹效应是铝合金梁裂纹缺陷处温升的原因，其中摩擦是主要原因。

关键词：无损检测、振动红外热像法、裂纹、有限元分析

所属期刊栏目：38

分类号：TG115.28(金属学与热处理)

资助基金：航空科学基金资助项目2009ZD51045;国家自然科学基金资助项目50975016,U1433122

在线出版日期：2016-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

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