基于超声红外热成像技术的金属结构裂纹检测与识别电子书

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 常用无损检测技术方法及特点分析

1.2 主动红外热成像无损检测技术概况

1.3 超声红外热成像无损检测技术概述

1.4 超声红外热成像无损检测技术的国内外研究现状

1.4.1 对钢结构材料缺陷的检测

1.4.2 对合金结构材料裂纹的检测

1.4.3 对复合材料缺陷的检测

1.4.4 对其他材料缺陷的检测

参考文献

第2章 超声红外热成像无损检测技术基础

2.1 红外热成像检测技术基础

2.2 红外热成像的影响因素

2.2.1 辐射率

2.2.2 红外热成像仪性能

2.2.3 噪声与干扰

2.2.4 超声激励参数

2.3 超声红外热成像检测系统构成

2.4 本章小结

参考文献

第3章 超声激励下金属结构的振动特性

3.1 超声（振动）加热机理与影响因素

3.1.1 实验装置

3.1.2 振动特性描述方法

3.1.3 实验结果分析

3.2 基于压电-力类比方法的有限元分析

3.2.1 压电-力类比方法

3.2.2 接触-碰撞模型

3.2.3 有限元建模

3.2.4 仿真结果分析

3.3 基于动量守恒的接触-碰撞理论模型

3.3.1 理论建模

3.3.2 结果分析

3.4 本章小结

参考文献

第4章 超声激励下金属结构裂纹的生热特性

4.1 金属平板贯穿裂纹摩擦生热的实验分析

4.1.1 实验装置

4.1.2 裂纹区域温度分布

4.2 基于热-固耦合的裂纹生热特性分析

4.2.1 摩擦生热计算

4.2.2 有限元建模

4.2.3 仿真结果分析

4.3 基于传热模型的裂纹温度场模拟

4.3.1 理论建模

4.3.2 结果分析

4.4 本章小结

第5章 超声红外热成像技术的检测条件优化

5.1 理论基础

5.1.1 检出概率模型

5.1.2 报警概率模型

5.1.3 基于赤池信息准则的变量筛选

5.1.4 t检验

5.2 检测条件对裂纹热信号的影响分析

5.2.1 激励时间对裂纹热信号的影响

5.2.2 预紧力对裂纹热信号的影响

5.2.3 激励强度对裂纹热信号的影响

5.2.4 激励位置对裂纹热信号的影响

5.3 基于检出概率和报警概率的检测条件优化

5.3.1 测试矩阵设计

5.3.2 检出概率估算

5.3.3 报警数据分析

5.3.4 检测条件优化

5.4 本章小结

参考文献

第6章 超声红外热成像的单帧图像增强

6.1 超声红外单帧图像常规增强流程

6.1.1 算术运算

6.1.2 灰度变换

6.1.3 平滑与锐化

6.2 二值化与形态学降噪

6.2.1 二值化

6.2.2 形态学降噪

6.3 基于聚类分析和骨架提取的图像增强

6.3.1 基于k均值的DBSCAN聚类分割

6.3.2 扩散校正与图像融合

6.3.3 基于骨架提取的POSHE算法

6.4 本章小结

参考文献

第7章 超声红外热像图的序列增强

7.1 基于主成分分析的红外热像图序列增强

7.1.1 主成分分析原理

7.1.2 图像序列预处理

7.1.3 处理结果与分析

7.1.4 基于sparse-PCA的热成像增强

7.1.5 基于KPCA的热成像增强算法研究

7.2 基于小波变换的红外热像图序列增强

7.2.1 裂纹热信号频谱分析

7.2.2 小波变换理论基础

7.2.3 处理结果与分析

7.3 本章小结

参考文献

第8章 超声红外热成像的缺陷特征提取与识别

8.1 基于脉冲相位与热扩散的缺陷特征提取

8.1.1 脉冲相位法的基本原理

8.1.2 脉冲相位法用于图像序列处理

8.1.3 基于相位信息的缺陷特征提取

8.1.4 基于热扩散的缺陷类型判断

8.2 基于卷积神经网络和迁移学习的金属结构裂纹尺寸识别

8.2.1 基于卷积神经网络的基本理论

8.2.2 迁移学习基础与卷积神经网络模型微调

8.2.3 在单一检测条件下金属构件裂纹尺寸识别

8.2.4 在复合检测条件下金属构件裂纹尺寸识别

8.3 基于U-Net的裂纹尺寸识别

8.3.1 U-Net及其改进的网络模型构建

8.3.2 缺陷特征提取与裂纹尺寸识别对比分析

8.4 本章小结

参考文献

第9章 基于超声红外锁相热成像技术的裂纹定量评估研究

9.1 超声红外锁相热成像技术基础

9.2 超声锁相热成像检测系统构成

9.2.1 系统构成

9.2.2 试件

9.3 在调制超声激励下的金属平板裂纹检测

9.3.1 实验分析

9.3.2 有限元仿真

9.3.3 理论分析

9.4 在调制超声激励下的裂纹热源重构

9.4.1 理论基础

9.4.2 解析数据分析

9.4.3 实验数据分析

9.5 本章小结

参考文献

第10章 超声红外热成像的缺陷检测可靠性评估

10.1 裂纹尺寸对裂纹热信号的影响

10.1.1 试件制作及测量

10.1.2 响应信号提取

10.1.3 响应信号随裂纹尺寸变化的规律

10.2 可靠性评估的基本理论

10.2.1 基于裂纹尺寸的检出概率模型构建

10.2.2 Wald置信区间

10.3 基于检出概率的检测可靠性评估

10.3.1 检出概率随裂纹尺寸的变化

10.3.2 检出概率曲线的置信区间

10.4 本章小结

参考文献

第11章 超声红外热成像对金属结构裂纹检测的趋势

11.1 激励装置的便携化与集成化

11.2 仿真模型优化

11.3 缺陷检测与识别的智能化

11.4 与其他检测技术的互补

11.5 检测的标准化

附录 专业名词中英文对照