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使用3D和1D热源的3D热扩散模拟-使用IRT检测缺陷的温度和相位对比结果。 (英语) 兹比尔1446.80004

摘要:红外热成像(IRT)已被证明是一种强大的无损检测技术,并已成功用于检测各种应用和部门的缺陷。缺陷存在时的传热和扩散的数值模拟结合IRT实验结果可用于检测和表征具有特定几何形状和深度的现有缺陷。然而,缺陷的三维(3D)特性,以及在瞬态状态下模拟传热和扩散现象的需要,常常给研究人员带来许多挑战。本文中提出的研究正是出于这些困难,旨在帮助解释在实验缺陷检测IRT测试中收集的定量数据结果,并帮助定义IRT实验设置参数。在本研究中,使用频域中形成的边界元法(BEM)模拟三维缺陷附近的三维导热扩散。缺陷是存在于无边界固体介质中的零厚度裂纹。为了克服存在零厚度元素时出现的困难,根据正态导数积分方程(TBEM)编写了边界元法公式,并使用已知的解析解来求解由此产生的超奇异积分。本文的重点是研究在IRT缺陷检测研究的热扩散模拟中使用3D(点)能源或1D(平面)能源的影响。计算了存在缺陷和不存在缺陷时的热场和热波相位结果,并对点源和平面源的结果进行了比较分析。为了有助于缺陷表征研究,使用相位对比法分析了裂纹的尺寸、形状和位置(深度和位置)等特征的影响。还研究了IRT实验中可能相关的其他特征,如所提供刺激的性质及其与表面的距离。结论中介绍了通过改变这些参数得出的主要结果。

MSC公司:

80-10 经典热力学问题的数学建模或模拟
74S15型 边界元法在固体力学问题中的应用
80甲19 扩散和对流传热传质、热流
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全文: 内政部

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