復合材料氣瓶疲勞損傷紅外檢測方法研究.pdf

1、本文采用ANSYS有限元軟件，對含纏繞層表面裂紋缺陷和纏繞層內部分層的氣瓶進行溫度場熱分析。改變復合材料氣瓶表面裂紋幾何尺寸，總結其在加熱-冷卻過程中對表面溫度場的影響規(guī)律，并利用中心溫度差出現(xiàn)的最大時刻對裂紋缺陷的深度進行半定量分析；分析分層缺陷深度、大小、厚度和加熱強度對復合材料氣瓶表面熱像溫度差、熱像對比度的影響。取得的主要結論如下：
　?。?）裂紋長度對復合材料氣瓶表面溫度異常區(qū)域的大小影響最大，同時也影響裂紋幾何中心對應

2、復合材料氣瓶表面的溫度差最大值；在加熱后期和冷卻過程中，裂紋長度對復合材料氣瓶表面溫度場區(qū)域的變化起著主導作用；裂紋對應復合材料氣瓶表面溫度場區(qū)域的面積隨時間的變化而變化，同樣區(qū)域輪廓的清晰度也隨著時間的改變而改變。
　?。?）對于復合材料氣瓶表面裂紋，裂紋深度主要是影響加熱前期表面溫度異常區(qū)域，同時影響著裂紋幾何中心對應復合材料氣瓶表面的溫度差最大值，對于深度相同的裂紋，基本在相同時間出現(xiàn)中心表面溫度最大值。
　?。?）對

3、于復合材料氣瓶復合材料層分層，與面積較小的分層、較深的分層和厚度較大的分層相比，分層深度越淺、面積越大和厚度越厚時，其對應的對比度最大值和溫度差越大。表明在實際檢測過程中，面積越大、深度越淺、厚度越大越利于檢測。
　　（4）對于復合材料氣瓶分層缺陷，加熱強度對對比度和最易探測時刻的影響微乎其微，只對溫度差有影響。
　　（5）為了研究在實際檢測時加熱強度與復合材料氣瓶分層幾何尺寸之間的關系，本文改變復合材料氣瓶分層缺陷的幾何尺