黄 凯， 吴文平

(武汉大学 土木建筑工程学院，湖北 武汉 430072)



基于红外热像技术的应力分析实验

黄 凯， 吴文平

(武汉大学 土木建筑工程学院，湖北 武汉 430072)

绝热条件下，通过红外热像技术对A3钢试样弹性阶段循环加载实验进行表面温度变化的实时观测。结果发现,试件表面温度在循环加载过程中出现相应的周期性变化，而且随着荷载增大，整体温度变化越大,在相同的加载频率情况下应力、应变与温度变化成正比。通过热弹性理论与实验结果对比，表明在绝热条件下试件受拉时表面温度会降低，试件受压时表面温度会升高。红外热像技术具有非接触式测量、实时同步观测、不影响设备运行等特点，为研究复杂构件材料应力分布问题提供了新的实验测量手段。

应力； 温差； 绝热条件； 红外热像技术

0 引 言

红外热像技术利用红外辐射原理，通过测取目标物体表面的红外辐射能，将被测物体表面的温度分布转换为形象直观的热图像。随着电子信息技术和大规模集成电路技术的发展，红外探测器性能的不断提高，同时相应的图像分析处理软件也得到了快速发展，使得红外热像技术越来越广泛地应用于航天、航空、汽车、机械、核工业、电力及医学等领域[1-2]。

1800年，赫歇耳首次发现了红外辐射。此后红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展。Biot于1956年分析了承受载荷作用的固体体积的微量变化将引起微小的温度变化的规律[3]。20世纪60年代，热成像技术被用于非军事应用领域，早期的热成像系统很笨重、数据采集速度缓慢而且分辨率不高，但还是被用于工业应用领域，例如检查大型输配电系统、重要的机械部件等。……