在航空航天叶片内部,一个肉眼无法察觉的微小裂纹正因应力集中悄然扩展;在风电叶片蒙皮深处,树脂基体的局部变形逐渐演变为结构性隐患……复合材料的轻量化优势背后,暗藏着应力集中导致的失效风险。如何实现非接触、高效率的应力状态评估?青岛纵横仪器有限公司最新引进的Dolphicam2智能红外热像仪,正在为这个行业难题提供革命性解决方案。
当复合材料承受载荷时,孔洞、缺口或铺层缺陷等几何突变部位,会引发应力值急剧升高至平均应力的3-5倍。这种应力集中现象会导致三种典型失效模式:
基体开裂(45°方向剪切破坏)
纤维-基体界面脱粘
层间分层扩展
传统应变片检测存在三大技术瓶颈:接触式测量改变应力场分布、单点监测易遗漏热点区域、重复测试效率低下。而Dolphicam2的红外锁相热成像技术(PTIR),通过精准捕捉材料表面的热弹性效应,实现了全场应力分布的动态可视化。
搭载640×480分辨率InSb探测器,可检测0.002℃的细微温差变化。在碳纤维增强塑料(CFRP)测试中,能清晰呈现Φ0.5mm孔隙引起的温度场畸变。
独创的多频激励相位分离技术,有效区分应力致热信号与环境热噪声。实验数据显示,在30dB背景噪声环境下,仍能保持92%以上的信噪比。
结合深度神经网络(DNN)的热-力耦合模型,可直接输出应力集中系数(Kt)云图。某直升机旋翼检测案例显示,系统对应力峰值的定位精度达到±0.15mm。
图示:Dolphicam2通过热弹性效应反演应力分布的过程
激励加载
采用定制化声-热复合激励模块,在0.1-5Hz范围内自动匹配材料的最佳激励频率
热场采集
以128Hz采样率连续捕获30-120秒热序列,确保捕获完整的应力热响应
相位解算
运用快速傅里叶变换(FFT)分离出应力相关的热信号分量
智能诊断
基于材料数据库自动比对缺陷特征,生成包含危险等级判定的评估报告
在空客A350机翼盒段检测中,Dolphicam2仅需3分钟即完成12㎡区域的扫描,准确识别出4处螺栓孔边缘的应力集中点,相较传统方法效率提升8倍。
通过搭建移动式检测平台,可在80米高空实现叶片根部的动态应力评估。某风电场应用数据显示,系统提前182天预警了叶根套件的分层损伤。
针对Ⅳ型储氢罐的碳纤维缠绕层,系统可量化树脂富集区与纤维间隙的应力差异,检测灵敏度达到0.5%应变水平。
作为复合材料无损检测解决方案的专业服务商,青岛纵横仪器有限公司构建了从实验室研发到工业现场的全链条技术服务体系。公司技术团队拥有20年行业积淀,服务范围覆盖:
航空航天复材构件全寿命检测
新能源装备结构健康监测
轨道交通复材部件可靠性评估
针对不同应用场景,我们提供Dolphicam2设备销售、技术培训、检测服务三位一体解决方案。专业技术工程师团队可为您定制:
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