金属材料表面涡流热分布仿真研究文献综述
2020-06-30 21:21:11
一、研究背景 1.无损检测简述 无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。
无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT) 四种。
其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。
随着对机械设备、重大结构质量和安全性要求的提高,无损检测技术在设备安全运行保障,产品质量控制方面的作用受到越来越高的重视。
在交通、航空航天、核能、电力等诸多领域,材料或机件的突然断裂,在工程上是普遍存在的现象。
根据统计,在航空航天、矿业、能源、交通运输等行业,其构件或零件的主要失效形式为疲劳失效,由此引发的断裂占构件断裂比例的80%以上[1]。
因此,研究裂纹和其他小缺陷的检测手段,对于灾难性事故的预防,人民生命财产安全的保障具有重大意义[2]。
2.脉冲涡流热成像技术简述 脉冲涡流热成像无损检测技术是通过电磁感应加热试件,利用热像仪获取试件的温度分布变化情况来获取试件的缺陷信息的一种热成像无损检测方法。
根据电磁感应定律,当感应线圈中通入交变电流时,在置于线圈附近的导体会产生感应涡流,若试件中存在缺陷时,涡流将被迫绕过缺陷,导致缺陷区域周围的涡流密度相对增大或减小。
根据焦耳定律,导体产生热量将出现不均匀分布,从而使试件表面温度分布发生响应改变。