شبیه سازی کاربرد تکنیک پالسترموگرافی در تشخیص عیوب زیرسطحی در نمونه های فولادی و آلومینیومی

یکی از رایج ترین شاخصه ها برای پایش سلامت سازه ها و تجهیزات صنعتی دما است. هر نوع خرابی از قبیل ماشین آلات معیوب، خوردگی مواد، نقص در اتصالات و تغیر شکلهای ناشی از انواع بارگذاری باعث ایجاد یک توزیع دمای غیر عادی در سطح آن جزء میگردد. امروزه ترموگرافی مادون قرمز (IRT) یک ابزار تکامل یافته و مورد پذیرش در ارزیابی های غیرمخرب (NDE) به شمار میرود که بدون احتیاج به تماس با نمونه، قادر است سطح قابل توجهی را در زمان کوتاهی مورد بازرسی قرار دهد. با استفاده از شبیه سازی یک فرآیند، با صرف زمان و هزینه به مراتب کمتر در مقایسه با انجام تست آزمایشگاهی، قادر به درک و شناخت بهتر عوامل موثر در رابطه با تشخیص و تحلیل عیب موجود در ماده خواهیم بود؛ در این مقاله به کمک روش اجزاء محدود (FEM) به شبیه سازی تکنیک پالسترموگرافی پرداخته میشود. این روش بازرسی بر اساس گرمایش زودگذر سطح نمونه هدف و مشاهده گرادیان دما در هنگام خنک شدن سطح به وسیله دوربین های مادون قرمز پایه گذاری شده است و در مواد فلزی که دارای قابلیت هدایت گرمایی و نفوذ حرارتی بالا هستند، پاسخگویی بهتری خواهد داشت. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی در نرم افزار المان محدود ABAQUS ، با مشاهدات حاصل از تستهای تجربی موجود در سایر مقالات برای نمونه های فولادی و آلومینیومی مقایسه شده است.

Keywords:

پالس ترموگرافی , ارزیابی های غیرمخرب , عیوب زیرسطحی , دوربین مادون قرمز , تحلیل عددی