Naslov
Primjena infracrvene termografije na karakterizaciju geometrijskih, fizikalnih i mehaničkih svojstava materijala
(The application of infrared thermography to the characterization of geometric, physical and mechanical properties of materials)

Autori
Bagavac, Petra

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
10.11

Godina
2021

Stranica
139

Mentor
Krstulović-Opara, Lovre

Ključne riječi
Infracrvena termografija ; lock-in termografija ; rekonstrukcija termografskog signala ; pulsna termografija ; analiza glavnih komponenti ; osmoza ; toplinska difuzivnost ; korozija ; MKE toplinskog toka.
(Infrared thermography ; lock-in thermography ; termographic signal reconstruction ; pulse phase thermography ; principal component thermography ; osmotic damages ; thermal diffusivity ; corrosion ; FEM heat analysis.)

Sažetak
U ovom radu je predložena metoda lock-in termografije kao metoda bez razaranja za pregled trupa broda i detekciju osmotskih oštećenja. Kako bi se metoda primijenila, bilo je potrebno konstruirati jednostavno upravljanje halogenim lampama putem releja. Metoda je evaluirana i usporednim pregledom trupa broda ultrazvučnom metodom. Predložena metoda je bolja jer je metoda punog polja i otklanja nedostatke ultrazvučne kontrole kao što je slab izlazni signal ometen anizotropnom strukturom trupa. Nadalje, metoda pulsne termografije u transmisijskom režimu rada predložena je kao metoda za kontrolu bez razaranja posuda pod talkom. Predloženom metodom pregledana je čelična ronilačka boca, ozbiljno oštećena korozijskim oštećenjima. Korozijska oštećenja su poseban izazov za termografska ispitivanja jer su plitka i nepravilnog oblika. Napravljen je iskorak i u kontroli bez razaranja kompozitnih materijala. Izrađeno je više uzoraka s različitom vrstom oštećenja. Oštećenja se međusobno razlikuju po karakteru oštećenja, dubini na kojoj se nalaze te obliku. Svi izrađeni uzorci pregledani su pulsnom termografijom, a izlazni signal je zaglađen rekonstrukcijom termografskog signala. U ovom dijelu su dani prijedlozi za izbor stupnja polinoma kojim će se vršiti rekonstrukcija signala te evaluacija slika koeficijenata polinoma u svrhu odabira najbolje slike koeficijenta polinoma. Predložen je i algoritam za automatizaciju NDT ispitivanja koji se temelji na traženju najvećeg toplinskog gradijenta termalne slike koji zapravo definira rub između oštećenog i neoštećenog područja. Algoritam je testiran za svaki uzorak na odabranoj najboljoj slici. Metoda pulsne termografije je primijenjna na metalne materijale dobre toplinske provodljivosti tako da su kao izvor topline korištene fotografske bljeskalice velike gustoće energije. Dubina na kojoj se nalaze provrti ravnog dna je proporcionalna slijepoj frekvenciji te je zapisana jednadžbom. Izračunata je toplinska difuzivnost CFRP kompozitnog materijala i toplinska difuzivnost aluminija. Vrijednosti toplinske difuzivnosti CFRP materijala uvelike odstupaju u literaturi pa je u ovom radu toplinska difuzivnost izračunata na dva načina, korištenjem različitih izvora toplinske pobude. Rezultati ne odstupaju značajno, pa su dobivene vrijednosti prihvaćene kao ispravne. Kod mjerenja difuzivnosti metalnih materijala, kao vanjski izvor topline mora se koristiti izvor velike gustoće energije i tada vrijednosti toplinske difuzivnosti odgovaraju vrijednostima pronađenima u literaturi. Na samom kraju je ispitivanje bez razaranja putem metode aktivne termografije modelirano metodom konačnih elemenata. Ovaj model će poslužiti za optimizaciju u kojoj je cilj određivanje nepoznatog toplinskog parametra metala (npr. toplinska difuzivnost).

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA