一种基于红外热像技术的疲劳裂纹扩展速率测量方法

摘要

一种基于红外热像技术的疲劳裂纹扩展速率测量方法包括如下步骤：对满足所需的几何尺寸及表面粗糙度的试样喷涂黑色哑光漆，以提高试样表面的发射率；安装试样，架设红外热像仪，确定观测区域，对红外图像空间分辨率进行标定；设置疲劳加载参数与红外热像仪采样参数，开始疲劳试验，实时记录疲劳裂纹尖端区域的温度场演化过程；利用二维热传导模型由温度场计算获取相应的热源场，并在热源场中自动识别疲劳裂纹尖端位置；根据疲劳裂纹尖端位置的变化，即可确定裂纹扩展路径，获取各个时刻下的疲劳裂纹长度，进而可计算得到疲劳裂纹扩展速率。该方法测量结果准确、可靠、对测试环境要求低、便于操作，可实现非接触测量、全场测量与自动化测量。