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题名线激光扫描热成像无损检测参数有限元仿真分析
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作者
谭丹
张志杰
王禄祥
王丁迩恺
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
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出处
《红外技术》
北大核心
2025年第1期121-129,共9页
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文摘
为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面最大温差作为衡量检测效果的特征量,分析线激光长度、缺陷大小及缺陷深度对CFRP(Carbon Fibre Reinforced Plastics)热成像结果的影响规律,并分别对3个参数与检测效果的关系进行拟合。研究可为搭建激光扫描热成像检测系统和制定准确可靠的检测标准提供参考。
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关键词
线激光扫描热成像
CFRP
无损检测
COMSOL仿真
参数分析
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Keywords
line laser scanning thermal imaging
CFRP
non-destructive testing
COMSOL simulation
parameter analysis
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分类号
TN219
[电子电信—物理电子学]
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题名线激光扫描热成像无损检测参数仿真
被引量：3
- 2
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作者
王禄祥
张志杰
陈昊泽
谭丹
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
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出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2023年第10期1038-1044,共7页
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文摘
线激光扫描热成像无损检测技术使用线形激光作为热激励源,采取扫描加热方式,在碳纤维复合材料无损检测方面具有独特优势。在分析线激光扫描红外热成像检测原理以及复合材料特点的基础上,提出了扫描方向、扫描速度、激光功率等3个可能影响检测效果的参数。建立线激光扫描检测复合材料的仿真模型,选取缺陷表面中心点和无缺陷处表面温度的最大温差作为检测效果的特征量,分析了上述参数对检测效果的影响,并对激光功率、扫描速度与检测效果之间关系进行了拟合,总结了实验时兼顾检测效率和检测效果的参数选取原则。
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关键词
碳纤维增强复合材料
线激光扫描热成像
无损检测
仿真研究
参数分析
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Keywords
carbon fiber reinforced polymer
line laser scanning thermography
nondestructive testing
simulation study
parameter analysis
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分类号
TG115.28
[金属学及工艺—物理冶金]
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题名激光扫描热成像无损检测关键参数影响分析
被引量：11
- 3
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作者
杨正伟
谢星宇
李胤
张炜
田干
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机构
火箭军工程大学
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第11期80-90,共11页
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基金
国家自然科学基金(51575516,51605481)
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文摘
对一种新型红外热波无损检测技术--激光扫描热成像无损检测技术进行了研究。在深入分析检测机理的基础上建立了激光扫描热成像有限元数值计算模型,选取缺陷处和非缺陷处表面最大温差作为特征量,对样品材料、缺陷大小、缺陷深度、激光扫描速度和激光扫描功率等关键参数对激光扫描热成像检测的影响规律进行了仿真和分析,为该新技术的进一步发展和应用提供了参考;采用数据拟合方法得出了各参数和表面最大温差关系,并以此为基础提出了激光扫描热成像技术检测参数控制策略,实际检测过程中,可据此针对样品缺陷特征快速准确设置检测参数,提高检测能力。
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关键词
激光扫描热成像
无损检测
有限元仿真
参数分析
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Keywords
laser scanning thermography
nondestructive testing
finite element simulation
parameter analysis
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分类号
TH978
[机械工程]
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题名基于激光联动扫描的单目动态三维主动热成像研究
被引量：1
- 4
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作者
邓堡元
何赟泽
王洪金
邓群
王耀南
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机构
湖南大学电气与信息工程学院
浙江工业大学信息工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期50-60,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(52377009)
湖南省自然科学基金面上项目(2023JJ30166,2023JJ70004)
湖南省自然科学基金杰出青年基金项目(2022JJ10017)。
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文摘
为了满足对非平面碳纤维复合材料无损检测的需求,文中提出了一种仅使用一台热像仪对运动试件进行主动三维热成像的系统,称为单目动态三维主动热成像。该系统融合了检测对象的三维轮廓与和主动热成像检测,能够对具有复杂几何形状的复合材料试件进行检测,并给出直观的热成像缺陷检查结果。不同于传统的三维主动热成像检测方法需要额外的三维相机获取检测对象表面轮廓信息;该系统不需要独立的三维传感器,而热像仪同时作为三维传感器与温度传感器。为了实现这一功能,在线激光联动扫描热成像的基础上,文中提出了一个统一联动扫描模型和针孔相机投影模型的数学模型,将线激光作为主动热成像的热激励和三维重建的空间编码。在算法中,该模型实现了对重构热图序列和三维形状点云的无特征配准,该配准方法工作快速、稳健,不需要关键点。标准高度试件标定实验结果表明:在1~150mm的高度测量范围,平均误差0.16mm,最大误差不超过0.25 mm。碳纤维进气管实验表明,该方法具有大尺寸碳纤维复合材料三维温度场重建与检测检测能力。文中提出的单目三维动态热成像系统结构简单、工作稳定,可用于在生产线的三维测量、缺陷检测和质量控制。
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关键词
红外无损检测
缺陷检测
激光联动扫描热成像
三维热成像
图像配准
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Keywords
infrared non-destructive inspection
defects detection
laser line scanning thermography
three-dimensional(3D)thermography
image registration
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分类号
TN219
[电子电信—物理电子学]
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题名热障涂层无损检测技术进展
被引量：13
- 5
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作者
刘战伟
朱文颖
石文雄
谢惠民
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机构
北京理工大学宇航学院
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出处
《航空制造技术》
2016年第4期43-47,共5页
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基金
国家自然科学基金(11232008
11372037)
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文摘
热障涂层(TBC)是航空航天发动机涡轮叶片的主要防护材料,对其进行表面裂纹缺陷和界面脱粘缺陷的无损检测具有重大意义。对热障涂层的传统检测方法(如渗透检测、涡流检测、超声或超声显微检测等),以及新型红外热成像方法在内的无损检测方法进行了介绍和归纳,重点介绍了光激励、涡流激励和超声激励3种主动式红外热成像无损检测技术。其中,对激光扫描热成像法进行了详细介绍,该方法具有非接触、操作简单、灵敏度高、全场范围内检测快速的优点,能够实现宽度为10μm以上的裂纹和直径为1mm以上脱粘缺陷的无损检测;透射式涡流热成像具有识别小于1mm脱粘缺陷的能力。
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关键词
热障涂层(TBC)
激光扫描热成像法
涡流热成像法
超声热成像法
后处理方法
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Keywords
Thermal barrier coating（TBC）
Laser scanning thermography
Eddy current thermography
Ultrasound thermography
Post-processing method
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分类号
V263
[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TB302.5
[一般工业技术—材料科学与工程]
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