紅外熱像技術(shù)論文翻譯

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1、力學(xué)斷裂理論和應(yīng)用紅外熱象技術(shù)評(píng)估鋼的累積損傷摘要：第一個(gè)破壞實(shí)驗(yàn)由PalmgrenandMiner提出以來(lái)，從材料的載荷史來(lái)預(yù)測(cè)材料的剩余使用壽命成為了許多的研究人員的研究焦點(diǎn)。每個(gè)零件的破壞載荷，特別是超過(guò)疲勞極限后，都會(huì)使溫度升高。溫度越高，用的載荷就越大。所以，對(duì)于一個(gè)沒(méi)有破壞的材料和機(jī)械零件來(lái)說(shuō)，通過(guò)TMC圖，在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始階段，在材料表面的最熱點(diǎn)找到超過(guò)材料的疲勞極限后的載荷和溫度之間的關(guān)系。通過(guò)運(yùn)用鋼樣本的熱象分析數(shù)據(jù)，能量影響（等量軸向載荷下，溫度的增量）可以用來(lái)評(píng)估之前載荷下的累積破壞程度。做這個(gè)實(shí)驗(yàn)用的是在文獻(xiàn)中發(fā)表過(guò)的C40鋼的傳統(tǒng)疲勞曲線。引言:機(jī)械零件

2、的疲勞破壞的出現(xiàn)是因?yàn)闆](méi)有預(yù)測(cè)零件的剩余壽命和及時(shí)的調(diào)停維修或替換。通過(guò)了解零件的剩余使用壽命可以提高系統(tǒng)的可靠性和預(yù)測(cè)零件的重復(fù)可利用性。NDT實(shí)驗(yàn)，包括連續(xù)管理系統(tǒng)和所有的結(jié)構(gòu)零件，在科學(xué)和社會(huì)方面提供了重要的好處。他們提高了零件的可評(píng)估性，如果可能，允許替換。熱象儀當(dāng)做遠(yuǎn)程傳感裝置來(lái)使用，紅外傳感器檢測(cè)最開(kāi)始的裂紋或者確定材料或者零件的疲勞極限而不破壞零件本身，因此適合全領(lǐng)域的管理方法。大多數(shù)的破壞實(shí)驗(yàn)確定破壞載荷是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或者是實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，而這些參數(shù)受制于沒(méi)有考慮實(shí)際歷史能量的影響。第一個(gè)破壞實(shí)驗(yàn)被【1,2】提出以來(lái)，很多關(guān)于力學(xué)斷裂和疲勞破壞的能量分析的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了

3、【3】。在這些實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不同的預(yù)測(cè)疲勞極限和使用壽命的方法建立在【5-10】。最近幾年，許多文獻(xiàn)表明了試樣表面的溫度增長(zhǎng)率和破壞載荷之間的關(guān)系。特別的，實(shí)驗(yàn)【11】考慮了能量在固體物體中的消失，通過(guò)半導(dǎo)體溫差電堆測(cè)試出溫度的變化。溫差電偶【12】在疲勞實(shí)驗(yàn)中用來(lái)讀出溫度。輻射溫度計(jì)【13】用電極模型方法來(lái)確定能量轉(zhuǎn)化為熱。同樣的原理，作者們提出一個(gè)物理模型來(lái)證明引起斷裂的能量的多少通常與載荷狀態(tài)無(wú)關(guān)。他們同時(shí)還指出，疲勞極限的值與溫度增長(zhǎng)是巧合。在1984年，熱成象分析法用來(lái)測(cè)試疲勞試驗(yàn)中表面的溫度。他們觀察到，當(dāng)施加在疲勞極限之上的巨大載荷時(shí)，可以使試樣局部破壞。在文獻(xiàn)

4、【14,15】的基礎(chǔ)上，【16,17】是確定疲勞極限的新方法。實(shí)驗(yàn)【18】提出一個(gè)使用少量試樣的方法來(lái)確定疲勞極限。試樣被施加不同的載荷，載荷從最小得到最大的都有。分析數(shù)據(jù)的方法和實(shí)驗(yàn)【16】的相同。熱象分析法【19-22】用來(lái)測(cè)試表面溫度。這個(gè)方法運(yùn)用兩條曲線，一條是壓力低于疲勞極限，一條是壓力在疲勞極限之上。壓力的大小相當(dāng)于兩條曲線的交點(diǎn)。用類似【16】的方法【23】，在機(jī)械零件上做實(shí)驗(yàn)。方法【24】是改進(jìn)之后提出的一種重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法。樣本破壞的假設(shè)：當(dāng)消失的能量達(dá)到El時(shí)，疲勞應(yīng)力出現(xiàn)。這在【25】中提到，【11】中確認(rèn)，在【13,27】中使用。從這個(gè)假設(shè)出發(fā)，提出了一

5、個(gè)新方法【26,27】來(lái)確定材料的疲勞曲線。在相同的條件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，這是真實(shí)的疲勞斷裂的情況，能量參數(shù)的值Φ和E1一樣，在不同最大壓力值Δσ情況下保持不變（如圖3）。在高循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)中，Φ表面的最高溫度。這允許將穩(wěn)定溫度ΔT2i（圖2）和循環(huán)破壞次數(shù)聯(lián)系起來(lái)。在【28】中提出的是加快Wehler曲線生成的步驟方法。為了給樣本施加載荷，他們使用了和【27】相似的步驟。同時(shí)他們用樣本的電阻來(lái)測(cè)試樣本的表面溫度。通過(guò)Basquin方程式，他們計(jì)算出了疲勞曲線的載荷幅值和隨即載荷。以上引用的全部方法都是基于疲勞試驗(yàn)的事實(shí)，從熱力學(xué)來(lái)說(shuō)，在彈性階段熱量的散失與在疲勞時(shí)熱量的

6、散失相比是微不足道的。Ristan和他的同伴在試驗(yàn)【29,30】提出了一個(gè)通過(guò)熱象儀的方法來(lái)確定疲勞極限。在【25】的假設(shè)之下，數(shù)學(xué)模型【31】和實(shí)驗(yàn)研究【32,33】用來(lái)確定在疲勞實(shí)驗(yàn)中能量的擴(kuò)展?！?4,35】是研究在疲勞實(shí)驗(yàn)中應(yīng)力幅之間的關(guān)系。理論模型【36】用來(lái)確定在疲勞實(shí)驗(yàn)中熱量的損失。熱力學(xué)的內(nèi)部變量模型【37】是用來(lái)分析金屬中的塑性變形。疲勞裂紋擴(kuò)展【38】和塑性變形散失的總能量有關(guān)。測(cè)熱分析【39】用來(lái)確定熱彈性階段熱量的損失?！?0】通過(guò)熱機(jī)械模型研究裂紋的擴(kuò)展。通過(guò)紅外分析，他們觀察到，裂紋擴(kuò)展階段由樣本的使用期的一小部分組成。Seleketal【41】研

7、究裂紋的開(kāi)始擴(kuò)展。【42】研究的是在焊接接頭的能量密度。運(yùn)用紅外熱像儀，疲勞裂紋的開(kāi)始和擴(kuò)展在【43】研究了，【44】中提出和研究了局部應(yīng)變的消失。相同的問(wèn)題，紅外成像技術(shù)在【45】中運(yùn)用了。在這種復(fù)雜的情況下，本文件的目的是制定一個(gè)適當(dāng)?shù)某绦蛟诓恢捞嗟臍v史負(fù)荷的熱成像分析材料或結(jié)構(gòu)組件損壞的評(píng)價(jià)方法。之前說(shuō)過(guò)，在高周疲勞試驗(yàn)的過(guò)程中，磁滯彈性能量的變化相對(duì)于塑性能量的變化時(shí)很小的。所以，樣本表面溫度的升高可以解釋為是材料內(nèi)部熱彈性能量的散失。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，作者們提出了一個(gè)步驟來(lái)評(píng)估之前載荷的破壞，