曲面零件裂纹的涡流热成像检测仿真分析.pdf

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1、第40卷第2期中国测试Vo1．40No．22014年3月CHINAMEASUREMENT＆TESTMarch，2014doi：10．11857／j．issn．1674-5124．2014．02．007曲面零件裂纹的涡流热成像检测仿真分析冷春虎，杨随先，吴丹(四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065)摘要：根据工程实际中对曲面零件裂纹缺陷检测的需求，开展曲面零件裂纹缺陷的涡流热成像定量检测仿真分析研究，建立凸面和凹面零件的检测仿真模型。运用COMSOL仿真平台的AD／DC模块和热传导模块对焦耳热效应和热传导进行了耦合仿真分析，给出

2、不同裂纹深度下缺陷周边的温度场分布及温升变化曲线。通过Matlab对温度场分布进行图像处理和数值分析，给出缺陷深度与缺陷周边的温升变化的函数对应关系，为进一步开展零件裂纹的定量检测实验研究提供参考。关键词：涡流热成像；无损检测；曲面零件；裂纹缺陷；仿真中图分类号：TG115．284；TG115．51：TP753；TP391．9文献标志码：A文章编号：1674-5124(2014)02—0027-04Simulationonquantitativetestofcrackoncurvecomponen~witheddycurrentther

3、mographyLENGChun—hu，YANGSui—xian，WUDan(SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065China)Abstract：AccordingtotherequirementOilcrackdetectionofcurvecomponentsinengineeringpractice，simulationonthequantitativetestofcrackonctuwecomponentswithedd

4、ycurrentthermographywasconducted．Simulationmodelsofconvexandconcavecomponentshavebeenestablished．ThemodelshavebeensolvedbyintegratingJouleheatingandheattransferwithAD／DCandgeneralbeattransfermodulesofCOMSOLplatform．Thesimulationresultsofthepatternsoftemperaturedistributi

5、onaroundthecrackhavebeenobtainedwithaserialcrackdepthandthecorrespondingcurvesoftemperatureriseviaheatingtimewerepresented．ByprocessingtheimagesoftemperaturedistributionofthecomponentswithMatlab，thefunctionsoftemperaturerisewithcrackdepthhavebeencarriedoutforconvexandcon

6、cavecomponentsrespectively．Thesimulationresultscouldbeavaluablerefereneeforfurtherexperimentstudyoncrackquantitativetest．Keywords：eddycurentthermography；non-destructivetesting；curvecomponent；crackdefect；simulati0nO引言磁．I生材料零件的表面和亚表面缺陷信息，通过对热成涡流热成像检测技术是近几年在无损检测领域发像图象信息的处理有

7、可能实现缺陷的定量分析[1_5]。展起来的一项新的检测技术。相关研究表明，基于感应已有涡流热成像无损检测技术主要是以规则几加热原理，利用涡流的热效应可以获得铁磁性或非铁何形状零件的缺陷检测为研究对象。RiegertG等[61对脉冲涡流热成像检测原理及其优势进行了阐述。收稿日期：2013—01—22：收到修改稿日期：2013—03—16IIhamZainalAbidin等同运用仿真分析方法探讨了基金项目：国家自然科学基金项目(51275325)倾斜裂纹的脉冲涡流检测，给出了瞬态温度场分布教育部留学回国人员利{启动基金(20111139-1

8、0-8)作者简介：冷春虎(1986一)，男，四川内江市人，硕士研究生，的仿真结果，并通过实验进行了验证。JWilson等阎专业方向为涡流热成像无损检测。设计了一套脉冲涡流热成像系统，实现了对金属零中国测试2