陶瓷材料近表面微裂纹动态演化过程仿真

摘要

为避免陶瓷材料产生裂纹导致材料报废,仿真陶瓷材料近表面微裂纹动态演化过程.基于涡流热成像技术检测原理,应用计算机控制脉冲发生器发射脉冲,感应加热源将脉冲转换为高频电流,电流通过激励线圈传导到陶瓷试件表面.红外热像仪受计算机控制生成陶瓷试件表面温度场图像,计算涡流激励下陶瓷表面生热和陶瓷裂纹热流传导.利用有限元建立构建实验模型,依据所设定初始条件与边界条件,完成陶瓷材料近表面微裂纹动态演化过程模拟.实验结果表明:陶瓷试件温度场受陶瓷表面微裂纹影响,温度场随激励时间增加变化较大;陶瓷试件裂纹体积深度与激励时间成正比,温度越高,裂纹越大;陶瓷表面微裂纹深度和裂纹区域温度与无裂纹区域的温差成正比.