【本站讯】玻璃纤维复合材料(GFRP)具有耐腐蚀性好、轻质高强、结构设计灵活等显著优势,在石油化工、航空航天、风电等工业领域得到广泛应用。受制造工艺和使用环境等因素影响,GFRP结构容易出现脱层、孔洞和冲击损伤等内部缺陷,因此开展面向GFRP结构内部缺陷的无损检测技术研究具有重要意义。作为一种主动红外热成像检测技术,涡流脉冲热成像(Eddy Current Pulsed Thermography)主要基于电磁感应原理实现热激励,因此无法适用于GFRP材料此类非导电材料的无损检测。

基于工程上对GFRP结构内部缺陷无损检测技术的迫切需求,针对涡流脉冲热成像技术无法用于GFRP此类非导电材料无损检测这一技术瓶颈,我校徐长航教授研究团队通过引入导电覆层与玻璃纤维复合材料形成紧密贴合结构,提出适用于GFRP材料的涡流脉冲热成像无损检测技术和面向内部盲孔缺陷的定量重建方法。研究重点分析了热传导和热辐射耦合作用对于缺陷检测结果的影响,探讨了内部盲孔缺陷的尺寸及埋深等参数、热激励参数等因素对热响应特征的影响机制。基于热传导机理分析,团队提出了“直径-深度”分阶段缺陷定量重建方法:首先利用热信息的空间热特征实现缺陷平面尺寸信息的估计,然后结合缺陷尺寸信息和热信息的时序特征(温度双峰对比度)建立缺陷埋深信息的计算模型,最终实现缺陷三维信息的协同重建。

相关研究成果以“Three-dimensional quantitative characterization of subsurface defects inGFRP structures usingECPT-IHL with a staged diameter-depth framework”为题发表在《Composites Part B: Engineering》上。我校安全科学与工程学科博士研究生刘蕊为第一作者,徐长航教授为通讯作者,开云电竞投注(华东)为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金项目的资助支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.113855