Разработка метода анализа данных инфракрасной термографии для верификации энергетических критериев разрушения

Объект исследования – бездефектные образцы и образцы с предварительно выращенной усталостной трещиной из ОТ4-0, ВТ1-0 и 08Х18Н10Т.Цель работы – разработка метода анализа эволюции температуры металлических материалов в процессе их пластического деформирования и разрушения с целью построения эффективной методики оценки баланса энергии в процессе деформирования и верификации энергетических критериев разрушения.При проведении исследования использованы метод инфракрасной термографии, метод Lock-In термографии и оригинальный датчик потока тепла, позволяющий непрерывно во время испытания регистрировать мощность источника тепла. В рамках работы отлажена экспериментальная методика, позволяющая оценить величину источников тепла, основанная на одновременном использовании метода ИК-термографии и контактного датчика. Проведено сравнение известных методов расчета потока тепла. Проведена оценка потоков энергии кондуктивного, конвективного и радиационного характера. Реализован метод калибровки данных инфракрасной термографии для оценки мощности источников тепла на основе Lock-In термографии. Проведен численный расчет доли накопленной и диссипированной энергии при квазистатическом и циклическом деформировании исследуемых материалов. Предложена корреляция между скоростью роста трещины и диссипацией энергии, позволяющая прогнозировать рост усталостной трещины.Результаты могут использоваться в качестве основ для создания критериев разрушения, основанных на применении термографических методов.