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《基于渦流熱成像的金屬裂紋缺陷檢測(cè)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：201421202069河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于渦流熱成像的金屬裂紋缺陷檢測(cè)技術(shù)研究論文作者：張敬浩學(xué)生類別：全日制學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程指導(dǎo)教師：師占群職稱：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHereIsTheSubjectorSpecialtyYouEngageRESEARCHONMETALDEFECTDETECTIONTECHNOLOGYBASEDONTHEEDDYCURRENTPLUSED
2、THERMOGRAPHYbyZhangJinghaoSupervisor:Prof.ShiZhanqunMay2017摘要基于設(shè)計(jì)要求，大型機(jī)械設(shè)備及主要部件功能強(qiáng)大、密封性強(qiáng)，需要在線運(yùn)行十幾年甚至幾十年，其關(guān)鍵部件不可避免的會(huì)出現(xiàn)不同程度的失效，因此，對(duì)設(shè)備和關(guān)鍵部件的維護(hù)尤為重要。無(wú)損檢測(cè)的目的不僅要提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，更要求其能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行定量分析，及時(shí)檢修，從而避免停機(jī)維護(hù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、連帶部件損壞以及人員傷亡等事故的發(fā)生。作為一種新興的無(wú)損檢測(cè)方法，渦流熱成像檢測(cè)技術(shù)通過(guò)分析部件表面溫度分布來(lái)檢測(cè)導(dǎo)體中的缺陷，其有以下優(yōu)點(diǎn)：較高的精度和靈敏
3、度、較大的檢測(cè)面積、較快的信號(hào)處理速度等。在本文中，利用COMSOLMultiphysics軟件進(jìn)行缺陷檢測(cè)仿真，并搭建缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)試件的缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，主要工作如下：(1)在仿真中，分析了不同材料對(duì)渦流密度分布及溫度分布的影響，分析表明：與非鐵磁性材料相比，鐵磁性材料溫度反應(yīng)靈敏，相對(duì)磁導(dǎo)率非常大，可忽略集膚深度帶來(lái)的影響；又因?qū)嶒?yàn)條件有限，選定鐵磁性材料為試件類型進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)。(2)將分別帶有notch型裂紋和普通裂紋的兩種鐵磁性材料試件模型建立在COMSOLMultiphysics軟件中的HeatTransfer模塊，對(duì)整個(gè)
4、加熱過(guò)程中試件的熱傳遞和試件表面及裂紋邊界的溫度分布加以分析,在不同深度的情況下，分析裂紋處溫度最大值的變化及溫差，分析表明：缺陷處始終是整個(gè)試件溫度的最高區(qū)域；隨著缺陷深度的增加，缺陷處溫度最大值增大；缺陷上邊界溫度與下邊界溫度存在明顯的溫差。(3)在缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)帶有普通裂紋的試件表面的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析表明：缺陷處是高溫區(qū)域；缺陷處最高溫隨著缺陷深度增加而增大；缺陷周邊與缺陷底部存在明顯的溫差；以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真分析一致。運(yùn)用差分方法進(jìn)一步處理溫度數(shù)據(jù)，分析表明：缺陷深度越大，溫度差分越大；通過(guò)選取較大的溫度差分所在的像素點(diǎn)，近似確
5、定裂紋位置及長(zhǎng)度、寬度。通過(guò)缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，鐵磁性材料的試件缺陷被檢測(cè)出，缺陷寬度誤差為0.16mm，缺陷長(zhǎng)度誤差為2.9mm，并驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)渦流熱成像缺陷溫度變化IABSTRACTBasedondesignrequirements,asthepowerful,strongsealingperformanceandtenyearsorevendecadesofonlinerunningtimeofsomelargemechanicalequipmentandthemaincomponents,themaintenanc
6、eandrepaironthesedevicesandmaincomponentsisparticularlyimportant.Thepurposeofnondestructivetestingisnotonlytodetectdefectinadvance,butalsotoconductquantitativeanalysisondefects,repairtheequipmentintime,soastoavoidaccidents,suchaslongshutdownmaintenancetime,associatedpartsdama
7、ge,personalcasualtyandsoon.Thetestingtechnologyofeddycurrentpulsedthermographyisanewnondestructivetestingmethod,asaoutcomecombiningeddycurrentdetectiontechnologyandinfraredthermalimagingtechnology,thetestingtechnologycandetectdefectinconductorsthroughanalysisofthesurfacetempe
8、raturedistributionofcomponents,andcomparedwiththeconventionalnondest
