熱障涂層厚度及其涂敷下材料內部缺陷的紅外定量識別*

陳　林，楊　立，范春利，石宏臣，趙小龍

(1. 海軍工程大學 動力工程學院， 湖北 武漢　430033； 2. 海軍蚌埠士官學校， 安徽 蚌埠　233012)

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熱障涂層厚度及其涂敷下材料內部缺陷的紅外定量識別*

陳林1,2，楊立1，范春利1，石宏臣1，趙小龍1

(1. 海軍工程大學 動力工程學院， 湖北 武漢430033； 2. 海軍蚌埠士官學校， 安徽 蚌埠233012)

摘要：針對熱障涂層結構材料紅外定量檢測存在的不足，提出基于脈沖相位的LM(Levenberg-Marquardt)識別算法。針對研究問題，建立了軸對稱圓柱坐標下熱障涂層結構材料的瞬態導熱模型，利用有限體積法計算出檢測表面的溫度場，經快速傅里葉變換得到檢測表面的相位分布，分析待檢測參數對檢測表面相位差的影響。以相位為識別條件，采用LM反演算法對熱障涂層厚度及其涂敷下材料內部缺陷位置大小進行定量識別，并采用數值實驗方法驗證了基于相位的LM識別方法的有效性。

關鍵詞：熱障涂層；紅外檢測；定量識別；脈沖相位

熱障涂層(Thermal Barrier Coating，TBC)由于其良好的隔熱和防腐蝕性能在航空航天等領域得到廣泛的應用。常見的熱障涂層結構材料由陶瓷層、黏結層和合金基體構成，為了保證熱障涂層結構材料的耐高溫性和抗腐蝕性，熱障涂層結構材料都有其合理的涂層厚度，而材料的完好是機械或部件正常工作的基本要求，因此對熱障涂層厚度及其涂敷下材料內部缺陷的檢測具有重要的意義。與微波檢測[1]、超聲檢測[2]等傳統檢測方法相比，紅外無損檢測法對熱障涂層結構材料的檢測具有檢測面積大、速度快等優點。……