基于红外热成像法的疲劳性能研究

摘要

疲劳断裂是工程结构构件破坏的主要失效形式,疲劳失效研究对于确定工程材料的疲劳寿命十分重要.材料在循环载荷作用下会产生塑性变形,经不断累积引起疲劳破坏,而这个过程中所消耗的塑性功绝大部分以热量形式耗散,因此建立疲劳过程中温度变化与疲劳寿命之间的关系具有重要意义.传统疲劳试验方法使用光滑试样,在单轴、恒幅的应力条件下确定疲劳寿命,用此方法得到S-N曲线所需时间长达30天.红外热成像法具有无损、实时及非接触等优点,在科学研究中获得了广泛的应用.疲劳热像法作为红外热成像法的研究方向之一,被用于快速获取金属疲劳性能,具有省时、省事的优点,更是引起了学者们的广泛关注.文中从原理方面进行介绍,运用先进的红外热成像技术对金属材料的疲劳性能进行研究,着重对疲劳过程和现象进行阐述,并基于红外热成像技术确定疲劳寿命的重要参量φ.