蔡司工業(yè)CT用在疲勞裂紋檢測(cè)與研究
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近年對(duì)疲勞壽命的研究已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，材料的裂紋行為檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)材料的疲勞壽命至關(guān)重要。許多學(xué)者在基于蔡司工業(yè)CT的圖像基礎(chǔ)上，從不同方面對(duì)裂紋的擴(kuò)展機(jī)理和疲勞壽命預(yù)測(cè)展開了大量研究：
比如首先設(shè)計(jì)短裂紋擴(kuò)展模型，模擬構(gòu)建內(nèi)部疲勞短裂紋的擴(kuò)展情況，之后在其自行開發(fā)的CT仿真系統(tǒng)上掃描含有短裂紋的模型，得到投影圖像，并重建出密度場(chǎng)圖像，在裂紋擴(kuò)展過程中，記錄下不同時(shí)刻的密度場(chǎng)圖像，得到密度場(chǎng)隨時(shí)間演化區(qū)域、擴(kuò)展速度及演化趨勢(shì)，使構(gòu)建的短裂紋擴(kuò)展達(dá)到可視化檢測(cè)與分析。或者通過工業(yè)CT得到材料斷層的二維灰度圖像，以圖像的灰度來分辨檢測(cè)面內(nèi)部的裂紋的萌生、擴(kuò)展情況。 在分析蔡司工業(yè)CT圖像的基礎(chǔ)上，將裂紋的萌生、擴(kuò)展過程分為顯微尺度細(xì)觀裂紋、CT尺度裂紋和宏觀裂紋，然后采用不同的裂紋萌生。擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后相加各階段的壽命，從而得到材料的疲勞壽命。還有根據(jù)CT差值圖像，由是否出現(xiàn)線狀影像判斷裂紋的存在，通過變換CT差值圖像中像素的閥值范圍分析裂紋的分布特點(diǎn)，基于CT物理原理對(duì)裂紋區(qū)域進(jìn)行選取和定量化描述，研究PBX炸藥CT圖像中裂紋形態(tài)在判定方面存在的問題，從理論上分析了含能材料CT圖像中受各種添加劑影響使得裂紋是否出現(xiàn)難以確定和裂紋出現(xiàn)后其具體區(qū)域也無法確定的問題，為定量描述裂紋形態(tài)和位置奠定了基礎(chǔ)，通過揭示含能材料損傷破壞的細(xì)觀機(jī)理，為今后進(jìn)一步利用蔡司工業(yè)CT進(jìn)行材料疲勞壽命等相關(guān)分析提供一種新的方法。
