基于電磁激勵紅外熱像的鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋識別方法研究.pdf

1、表面裂紋是鋼結(jié)構(gòu)焊縫中最常見和最危險的損傷形式之一，焊接結(jié)構(gòu)的裂紋常萌生于焊縫等應(yīng)力集中處。無損檢測是保障鋼結(jié)構(gòu)焊縫以及其設(shè)備的安全和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。電磁激勵紅外熱成像檢測技術(shù)因具有非接觸式，激勵效率高，檢測快速、結(jié)果直觀、準(zhǔn)確，操作方便等優(yōu)勢，而成為近年來無損檢測領(lǐng)域的研究熱點。本文應(yīng)用電磁激勵紅外熱成像技術(shù)檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫表面裂紋，運用試驗、有限元仿真分析焊縫表面形貌特征對焊縫表面溫度分布的影響，提出了基于自適應(yīng)區(qū)域生長和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)

2、的圖像融合方法，基于三維溫度曲面相似性的裂紋識別方法，對焊縫裂紋的檢測具有重要意義。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先介紹了電磁激勵紅外熱成像的檢測原理，通過試驗驗證了表面熱發(fā)射率的影響；在COMSOL Multiphysics有限元軟件上建立了電磁激勵檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫模型，分析焊縫余高、焊縫粗糙表面、不同裂紋尺寸、不同裂紋方向?qū)缚p表面溫度分布的影響，為下一步有效識別、定量分析裂紋提供理論依據(jù)和指導(dǎo)；
　　

3、（2）提出了基于自適應(yīng)區(qū)域生長和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像融合方法，抑制了焊縫表面特征的干擾，實現(xiàn)對裂紋位置和長度信息的有效提??；
　?。?）提出了基于三維溫度曲面相似性的裂紋識別方法，擺脫了對先驗信息的需要，實現(xiàn)對裂紋特征參數(shù)的定量化分析；
　　（4）搭建了電磁激勵紅外熱成像檢測鋼結(jié)構(gòu)焊縫表面裂紋試驗平臺，制作了不同長度、角度、深度的試件，驗證了基于自適應(yīng)區(qū)域生長和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像融合方法、基于三維溫度曲面相似性的裂紋識別方法的有效