利用红外热像技术快速预测材料的S-N曲线

研究材料疲劳一般采用试验的方法,但试验周期长, 所需试验试件和费用多,一直以来都是材料疲劳试验难以克服的困难,人们一直在探寻能快速得到材料疲劳性能的方法.本文在前人研究的基础上,采用红外热像技术,确定了材料的疲劳极限,并在"同种试件疲劳破坏消耗的塑性功不变"的假设下,通过建立塑性温升、热耗散、塑性功之间的关系给出了试件疲劳寿命的计算公式.由此经过简单的试验,理论上用一根试件,试验几个小时就可以快速确定材料的疲劳寿命,给出材料的S-N曲线.     

疲劳特性的红外热像定量分析方法研究进展

定量红外热像法, 作为一种无损、全场、实时、非接触的测试手段, 不仅能够用于对材料内部缺陷的无损检测, 而且能够对在役结构的疲劳损伤演化状态进行识别. 定量红外热像法还能够快速预测材料的疲劳极限和S-N (stress-number of cycles) 曲线, 实验周期短, 成本低. 文中较为系统地综述了定量红外热像法的发展现状及应用, 讨论了定量红外热像法应用过程中的几个重点问题. 最后总结展望了定量红外热像法的未来发展方向及应用前景.     

红外热像法快速确定45#钢的疲劳性能

红外热像法作为一种无损、实时及非接触的测试技术,在疲劳研究领域得到广泛的应用.该方法克服了传统试验方法周期长、所需试验试件和费用多的困难.本文利用红外热像仪测量了疲劳试验中45#钢试件表面温升变化,根据红外疲劳极限快测法得到疲劳极限,并由累积塑性功和塑性温升之间的相关假设,推导出了试件疲劳寿命的计算公式.试验结果表明,红外热像法可以快速、准确地确定材料的疲劳极限和S-N曲线.     

全机模型附面层状态红外热像探测研究

本文介绍了用红外热像仪对一架飞机模型进行附面层状态探测的情况,对模型不加热和布置热丝等不同的实验方法进行了比较。实验结果表明在模型表面布置热丝可以得到较好的附面层状态热图。     

锚杆与围岩加载过程的红外热像模拟实验研究

应用红外热像技术,对锚杆与围岩加载变化破坏过程中的红外辐射现象进行 了实验研究. 结果表明： 无锚杆试块红外辐射温度随着荷载增加,呈现整体均匀升温变化;试块布置锚杆后其承载能 力增加,红外辐射温度也明显升高,应力峰值后,在锚杆周围形成一个由不同等温线组成的 区域,由内向外温度逐步降低,锚杆周围红外温度场与应力场,在形状和空间分布上有很好 的相似性,红外热像高温区和低温区分别对应高应力区和低应力区.     

基于红外热像的自由剪切湍流被动标量高阶谱分析

利用红外热像仪对高压水射流进行了连续探测.对红外热像序列表征的标量脉动场进行双谱分析,检测湍射流的相干结构、射流不同截面内相干结构的尺度关联性以及射流不同发展阶段的特征尺度.研究表明,以红外热像为样本的全局自双谱表征了射流不同波段能分量对相干的贡献;按三列对图像采样的横断面局部互双谱给出了沿流向的大涡区、小涡区、以及各向同性湍流区的频率耦合特征;按三行对图像采样的纵向局部互双谱给出了射流的轴心线区、剪切层、空气湍流区大涡层和各向同性湍流层等各纵向断面的相干特征;通过红外热像序列的双谱分析,由流场相干结构的尺度关联性,得到了射流诱导的空气湍流场在不同发展阶段的特征尺度.     

疲劳热像法研究综述

能量方法是疲劳研究的重要方法,新兴的红外热像技术则是实现这一方法的重要手段.红外热像法作为一种无损、实时及非接触的测试技术,已被广泛地应用于疲劳研究中. 近年来,提出了一些用于快速确定材料及构件疲劳极限的热像法,并得到了很好地开发与推广.文中介绍了疲劳热像法的兴起、发展与深入研究,讨论了该领域出现的主要问题及当前的研究热点,并展望了疲劳热像法的研究前景.      

碳纤维增强混凝土中裂纹的红外热像检测方法与机理研究

本文利用碳纤维机敏混凝土的功能特性，采用红外热像无损检测方法检测机敏混凝土构件中的裂纹损伤，该方法利用机敏混凝土的导电性和电热效应，给试样通电造成其裂缝尖端区域与其它正常部位的温差，以及温差所导致的试样表面温度的非均匀分布，借助红外热像仪，通过对试样表面温度的分析对试样内部的裂纹进行无损检测，文中对温差产生的机理也进行了分析。     

受力光弹材料的红外辐射热像特征

在同等受力条件下,对光弹材料进行了红外热像监测和光弹性测试,在红外热图中等温区的分布与光弹图表示的应力场分布有着相当一致的对应,等温区级数与等差线级数之间存在明显的线性关系,并且拉、压应力区分别对应红外热图的降、升温区。同时发现应变率是影响受力物体红外辐射的主要因素之一。这对于将红外热像技术用于量化分析受力物体的应力场变化有着重要的现实意义。     

纯铜疲劳热耗散的同步测量研究

在Instron5848疲劳试验机对纯铜试样进行疲劳加载的同时,利用红外热像仪和远距视频显微镜,同步监测试样的表面温度场和微观形貌的变化规律．试验过程中观察到试样的表面温度场变化呈现三个阶段：初始快速上升阶段、平稳变化阶段和断裂前的急剧上升阶段．试验结果还表明：试样的自热温升依赖于加载频率和应力、水平,与疲劳寿命的对数值呈线性关系．通过试样表面温度场和微观形貌的对比分析,发现热耗散在一定程度上反映了材料的损伤过程．     

飞机大迎角非对称涡组合扰动主动控制研究

采用测压、测力以及流动显示方法研究了头部微三角扰动块对飞机大迎角非对称背涡的主控作用和背风侧单孔位微吹气对背涡空间位置及相应侧向力的控制作用,以此为基础提出了基于微三角块扰动和单孔位微吹气扰动的组合扰动主动控制新技术,并在某飞机模型上进行了验证.实验是在北京航空航天大学D4风洞中进行的.研究结果表明:该组合扰动控制技术能够实现对飞机大迎角非对称侧向力的有效主动控制.     

DETERMINATION OF INTERFACIAL MECHANICAL PARAMETERS FOR AN Al/EPOXY/Al2O3 SYSTEM BY USING PEEL TEST SIMULATIONS

Peel test measurements and simulations of the interfacial mechanical parameters for the Al/Epoxy/Al2O3 system are performed in the present investigation. A series of Al film thicknesses between 20 and 250 microns and three peel angles of 90, 135 and 180 degrees are considered. Two types of epoxy adhesives are adopted to obtain both strong and weak interface adhesions. A finite element model with cohesive zone elements is used to identify the interfacial parameters and simulate the peel test process. By simulating and recording normal stress near the crack tip, the separation strength is obtained, Furthermore, the cohesive energy is identified by comparing the simulated steady-state peel force and the experimental result. It is found from the research that both the cohesive energy and the separation strength can be taken as the intrinsic interfacial parameters which are dependent on the thickness of the adhesive layer and independent of the film thickness and peel angle.