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红外热成像和金属断口分析技术组合检测疲劳裂纹研究

作者：杨军川1，叶华文
学科：天文地球 > 工程地质学
创建时间：2014-07-17
出处：《工程管理前沿》 2014年第7期
机构：杨军川1，叶华文2(四川高速公路建设开发总公司四川成都610000西南交通大学土木工程学院四川成都610031）

简介：摘要综合利用红外热成像技术和疲劳断口分析技术检测CFRP板加固钢板疲劳试验中的疲劳裂纹扩展取得了很好的效果。红外热成像技术通过分析裂尖温度场来探测裂纹的扩展，无法检测CFRP板覆盖下的裂纹。为此，采用变应力幅循环荷载可以形成规则的疲劳条纹，然后根据断口上疲劳辉纹与裂纹扩展速率和应力强度因子幅的关系，得到在CFRP板下的裂纹扩展速率。疲劳试验结果表明红外热成像可以得到很精确的应力分布图及裂尖位置，从而准确测定裂纹长度；变应力幅循环荷载形成很清晰的疲劳裂纹条带，可以测量得到裂纹长度和扩展速率。两种方法的相互配合使用在试验中取得到了很好的效果。
标签：无损检测疲劳裂纹 CFRP 加固钢板热成像技术断口分析精确地测定疲劳裂纹长度的重要性在于裂纹长度是评定材料断裂力学性能的重要试验参数。应用无损检测技术（NDT）检测疲劳裂纹越来越广泛，如磁粉渗透超声射线和电磁等检测技术。特别是近年来，红外热波成像检测技术得到了很大发展，它采用红外热像仪连续观测和记录物体表面的温场变化，并对序列热图结果进行运算和处理，以实现对物体内部异性结构的探测和定量表征。具有精确度高，实时连续监测，不需要对试件进行预处理，不对结构受力行为产生影响等优点。

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