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超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模

杨正伟 寇光杰 周伟 李胤 朱杰堂 张炜

杨正伟, 寇光杰, 周伟, 李胤, 朱杰堂, 张炜. 超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200158. doi: 10.3788/IRLA20200158
引用本文: 杨正伟, 寇光杰, 周伟, 李胤, 朱杰堂, 张炜. 超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200158. doi: 10.3788/IRLA20200158
Yang Zhengwei, Kou Guangjie, Zhou Wei, Li Yin, Zhu Jietang, Zhang Wei. Theoretical model for heat generation of crack on different preload force under ultrasound excitation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(S1): 20200158. doi: 10.3788/IRLA20200158
Citation: Yang Zhengwei, Kou Guangjie, Zhou Wei, Li Yin, Zhu Jietang, Zhang Wei. Theoretical model for heat generation of crack on different preload force under ultrasound excitation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(S1): 20200158. doi: 10.3788/IRLA20200158

超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模

doi: 10.3788/IRLA20200158
基金项目: 

中国博士后科学基金(2019M650262);陕西省自然科学基金(2020JM-354);中国航空科学基金(201803U8003)

详细信息
    作者简介:

    杨正伟(1982-),男,副教授,博士生导师,博士,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断等方面的研究。Email:yangzhengwei1136@163.com

    通讯作者: 李胤(1990-),男,工程师,博士,主要从事飞行器结构检测与故障诊断等方面的研究。Email:diylllly@163.com
  • 中图分类号: TG115.28

Theoretical model for heat generation of crack on different preload force under ultrasound excitation

  • 摘要: 为揭示超声红外热成像检测中缺陷区域的生热机理,考虑预紧力对缺陷生热的影响,采用裂纹试件开展了预紧力分别为100、150、200 N的检测试验,发现裂纹区域温度与预紧力正相关,裂纹两端的生热量明显高于裂纹中段,尖端热斑最明显,且不同预紧力下圆形热斑最明亮。基于单自由度有阻尼位移激励系统和热源温度场叠加法建立了超声激励下裂纹生热的简易数学模型,通过计算参考点P1和裂纹尖端点P2的温度变化,发现P1点温度变化与试验结果一致,随着预紧力增大,P2点的计算结果与试验温升曲线拟合误差减小,且温升速率变化逐渐趋于一致。该模型能够较好地描述裂纹的生热过程,为超声红外热成像检测的加载参数优化提供了模型基础,具有一定的理论意义与工程价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-08
  • 修回日期:  2020-05-09
  • 刊出日期:  2020-09-22

超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模

doi: 10.3788/IRLA20200158
    作者简介:

    杨正伟(1982-),男,副教授,博士生导师,博士,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断等方面的研究。Email:yangzhengwei1136@163.com

    通讯作者: 李胤(1990-),男,工程师,博士,主要从事飞行器结构检测与故障诊断等方面的研究。Email:diylllly@163.com
基金项目:

中国博士后科学基金(2019M650262);陕西省自然科学基金(2020JM-354);中国航空科学基金(201803U8003)

  • 中图分类号: TG115.28

摘要: 为揭示超声红外热成像检测中缺陷区域的生热机理,考虑预紧力对缺陷生热的影响,采用裂纹试件开展了预紧力分别为100、150、200 N的检测试验,发现裂纹区域温度与预紧力正相关,裂纹两端的生热量明显高于裂纹中段,尖端热斑最明显,且不同预紧力下圆形热斑最明亮。基于单自由度有阻尼位移激励系统和热源温度场叠加法建立了超声激励下裂纹生热的简易数学模型,通过计算参考点P1和裂纹尖端点P2的温度变化,发现P1点温度变化与试验结果一致,随着预紧力增大,P2点的计算结果与试验温升曲线拟合误差减小,且温升速率变化逐渐趋于一致。该模型能够较好地描述裂纹的生热过程,为超声红外热成像检测的加载参数优化提供了模型基础,具有一定的理论意义与工程价值。

English Abstract

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