Development of Infrared Techniques for Practical Defect Identification in Bonded Joints

به حداکثر رساندن بینش خواننده در مورد استفاده از ترموگرافی، به ویژه ترموگرافی پالس و فاز پالسی (PT و PPT)، برای شناسایی نقص بوسیدن در باندهای چسب، این پایان نامه بر روی کاربرد PT و PPT برای شناسایی تمرکز دارد. طیف وسیعی از انواع عیب در انواع مواد برای تعیین تأثیر خواص مواد در شناسایی عیوب.

با ویژگی تجزیه و تحلیل یک مدل عددی توسعه یافته برای شبیه سازی تکامل حرارتی ایجاد شده در طول آزمایش PT یا PPT، پس از تأیید اعتبار از طریق یک سری مطالعات موردی، این مدل سپس به عنوان یک ابزار پیش بینی برای ارتباط تشخیص نقص به تضاد ویژگی حرارتی بین مواد معیوب و حجیم.

نشان دادن ابزاری برای ایجاد عیوب واقعی بوسیدن در مفاصل متصل که در آن تضاد خاصیت حرارتی کافی وجود ندارد، عیوب اثر محدودی بر انتشار گرما از طریق یک جزء دارند و بنابراین با استفاده از PT یا PPT شناسایی نمی‌شوند، این پایان‌نامه به اضافه شدن آن می‌پردازد. یک بار کوچک به پیوندهای حاوی عیوب بوسیدن که مشخص شد عیوب را به اندازه کافی باز می کند تا امکان تشخیص آنها را فراهم کند.

یک آشکارساز مادون قرمز کم هزینه، Flir Tau320، با آشکارساز فوتون مبتنی بر تحقیق، Flir SC5000 مقایسه شده است، و نشان داده شده است که برای کاربرد در PT مناسب است، بنابراین امکان توسعه ابزاری با هزینه بسیار کمتر را فراهم می کند.

Maximizing reader insights into the use of thermography, specifically pulsed and pulse phase thermography (PT and PPT), for the identification of kissing defects in adhesive bonds, this thesis focuses on the application of PT and PPT for the identification of a range of defect types in a variety of materials to establish the effect of material properties on identification of defects.

Featuring analysis of a numerical model developed to simulate the thermal evolution created during a PT or PPT experiment, after validation through a series of case studies, this model is then used as a predictive tool to relate defect detectability to the thermal property contrast between defect and bulk materials.

Demonstrating a means of producing realistic kissing defects in bonded joints where insufficient thermal property contrast exists defects have a limited effect on heat propagation through a component and therefore are not detected using PT or PPT, this thesis discusses the addition of a small load to bonds containing kissing defects which was found to open the defects sufficiently to enable their detection.

A low cost infrared detector, Flir Tau320, is compared to the research based photon detector, Flir SC5000, and is shown to be suitable for application in PT, thus enabling a significantly lower cost tool to be developed.