红外热成像检测风力机叶片内部缺陷的数值分析

"这篇论文详细探讨了利用红外热成像技术对风力机叶片进行无损检测的数值研究。文章作者通过建立轴对称非稳态导热模型，结合ANSYS软件模拟计算，分析了脉冲加热和冷却过程中，有缺陷和无缺陷区域的温度场和热流场变化，揭示了红外热成像检测内部缺陷的原理，并验证了该技术在检测复合材料叶片内部缺陷中的可行性。" 文章深入讨论了风力机叶片在风能发电中的关键作用，指出由于大部分中、大型叶片采用玻璃纤维或碳纤维复合材料制造，可能会存在内部气孔、裂缝等问题，这些问题可能影响叶片性能甚至导致安全问题。因此，对叶片进行无损检测至关重要。 红外热成像技术作为一种非接触、快速、实时的检测手段，成为解决这一问题的有效工具。论文中介绍了红外辐射的基本物理原理，即斯蒂芬-玻尔兹曼定律，以及如何通过发射率、绝对温度等因素判断材料表面的温度分布。当材料内部存在热性质不同的缺陷时，其表面温度和红外辐射强度会发生变化，从而可以通过热成像技术识别出这些缺陷。 作者肖劲松和严天鹏使用脉冲红外热成像法，模拟了加热和冷却过程中叶片的温度变化，分析了有缺陷区域与无缺陷区域的温差差异，这为理解热成像检测材料内部缺陷的机制提供了理论基础。通过这种方式，他们证明了红外热成像技术在检测风力机叶片内部缺陷上的潜力，为复合材料叶片的质量控制和故障预防提供了新的途径。 此外，论文还强调了红外热成像技术在实际应用中的优势，如无需接触被测表面，不需要耦合剂，且能够大面积检测，这些特点使其在复合材料无损检测领域具有广阔的应用前景。论文的研究成果对于提高风力发电行业的安全性和经济性具有重要意义，同时也为相关领域的工程实践和技术发展提供了宝贵的理论支持。