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1、第34卷第6期力学与实践2012年12月1)疲劳特性的红外热像定量分析方法研究进展樊俊铃郭杏林2)吴承伟(大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024)郭杏林,男,1955年11月生,博士,教授,博士生导师.现任大连理工大学工程力学系力学中心实验室主任、辽宁省振动工程学会副理事长、中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会常务理事.主要研究领域有:结构动态载荷识别的方法与应用、结构模态分析与应用、结构损伤识别方法与应用、材料与结构可靠性分析等.在国内外学术期刊发表学术论文100余篇.摘要定量红外
2、热像法,作为一种无损、全场、实时、非接触的测试手段,不仅能够用于对材料内部缺陷的无损检测,而且能够对在役结构的疲劳损伤演化状态进行识别.定量红外热像法还能够快速预测材料的疲劳极限和S-N(stress-numberofcycles)曲线,实验周期短,成本低.文中较为系统地综述了定量红外热像法的发展现状及应用,讨论了定量红外热像法应用过程中的几个重点问题.最后总结展望了定量红外热像法的未来发展方向及应用前景.关键词定量红外热像法,能量理论,热弹性应力分析,无损检测,疲劳性能中图分类号:O346.2,TG111.8文献标识码:
3、A文章编号:1000-0879(2012)06-007-11DOI:10.6052/1000-0879-12-178FATIGUECHARACTERISATIONBASEDONQUANTITATIVEINFRAREDTHERMOGRAPHY1)FANJunlingGUOXinglin2)WUChengwei(StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment,DepartmentofEngineeringMechanics,DalianUniversit
4、yofTechnology,Liaoning,Dalian116024,China)AbstractThequantitativeinfraredthermography,asanon-destructive,full-¯eld,real-timeandnon-contactmeasurementtechnique,cannotonlybeusedtodetecttheinternaldefectofmaterials,butalsocanidentifythefatiguedamageevolutionofstructu
5、resinsitu.Moreover,itcanalsobeappliedtorapidlypredictthefatiguelimitandtheS-N(stress-numberofcycles)curveofmaterialsinashorttestperiodwithalowcost.Thispapersystematicallyreviewsthecurrentdevelopmentandapplicationsofthequantitativeinfraredthermography,anddiscussess
6、omeimportantproblemsinthisresearch¯eld.Finally,thefuturedevelopmentandapplicationofthequantitativeinfraredthermographyarediscussed.Keywordsquantitativeinfraredthermography,energytheory,thermoelasticstressanalysis,non-destructivetesting,fatigueproperty2012{04{28收到第
7、1稿,2012{06{05收到修改稿.1)国家自然科学基金(11072045)和国家973计划"(2011CB706504)资助项目.2)E-mail:xlguo@dlut.edu.cn8力学与实践2012年第34卷引言宏观的表现就是材料或构件表面温度场的变化.材料或构件的疲劳损伤过程与其内部显微组织(位错疲劳是一个能量耗散的过程.近百余年来,基密度、孔隙、点阵缺陷密度及分布等)的运动和演化于能量耗散的疲劳研究方法得到了深入的研究和发状态密切相关,而Bauschinger效应和迟滞现象都证展,形成了基本的疲劳理论体系.1
8、927年,Inglis[1]明了疲劳损伤演化过程是一个存在着能量耗散的非首先研究了循环滞回能和疲劳响应之间的关系,激平衡热力学过程[11].疲劳能量理论的发展经历了机发了人们研究疲劳损伤的萌生、累积至破坏过程与械能耗阶段和能量耗散阶段,研究手段也从单纯的疲劳过程中的能量吸收、累积和耗散之间的内在联力学方