● 摘要
红外无损检测技术的非接触、快速、操作简便、安全可靠等优点，使得它在复合材料无损检测中的应用有很大前景。 本课题选取更贴近于实际的三维模型碳纤维增强塑料以及蜂窝芯复合材料进行仿真分析，对多层各向异性碳纤维增强塑料（CFRP）内部脱粘以及蜂窝芯复合材料内部积水的红外无损检测的传热过程进行理论分析和有限单元法计算。对于CFRP的内部脱粘问题，研究在脉冲加热和调制加热两种激励模式下，载荷参数、模型的缺陷参数（如缺陷的大小、深度、长宽比等）对红外无损检测信息参数（如最大温差、最大对比度、相位、相位差）的影响。对于铝蜂窝芯复合材料内部积水问题，探讨了在脉冲加热方式下，载荷参数、积水高度对信息参数的影响，并比较了不同检测方向下的结果。最后对仿真结果进行分析得出了加热载荷、缺陷自身参数等与红外无损检测信息参数的定量关系，并提供了大量的直观图表以供参考。最后提出适合某种具体模型的最佳红外热激励方式。 所得的成果为两种缺陷的定量评估提供了理论依据，同时也为CFRP的内部脱粘以及蜂窝芯复合材料内部积水的实际检测提供了基础理论支撑。