Prilog određivanju greške u materijalu primjenom termografske i numeričke metode

Boras, Ivanka (1998) Prilog određivanju greške u materijalu primjenom termografske i numeričke metode. = Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Galović, Antun.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

Razvoj i primjena novih materijala kao i težnja za kvalitetnom procjenom vijeka trajanja objekata u eksploataciji pretpostavlja trajno praćenje reakcije materijala objekta na opterećenja kojima je izložen. Sve se metode kontrole bez razaranja temelje na bilježenju odziva materijala objekta na poznatu pobudu te interpretaciji tog odziva. Vrlo moderan pristup u okviru kontrole bez razaranja danas dine metode toplinske kontrole bez razaranja. U osnovi se metode sastoje od toplinskog tretmana objekta i bilježenja temperaturnog odziva na njegovoj površini. Zahvaljujući razvoju uređaja za infracrveno promatranje, u smislu stalnih poboljšanja njihovih karakteristika danas je moguće pratiti nagle i po iznosu male temperatume promjene na relativno malim površinama. Istraživanja su u području toplinske kontrole bez razaranja danas usmjerena na kvantificiranje odnosa: temperaturna raspodjela na površini objekta u vremenu - parametri greške ispod površine. Problematika vezana uz precizno definiranje tog odnosa vrlo je složena iz razloga ogromnog broja mogućih kombinacija parametara procesa, karakteristika uzorka i karakteristika prisutnih grešaka. Uvođenje numeričkih metoda u problem otkrivanja greške ispod površine materijala omogućuje pomno preispitivanje svakog od potencijalno utjecajnih parametara kao i njihovih međusobnih odnosa. \Na taj se način stvara kvalitetna baza podataka na kojoj se mora temeljiti svaka ozbiljna analiza. Veliki broj radova koji se s temama iz područja toplinske kontrole bez razaranja danas počinju pojavljivati na znanstvenim i stručnim skupovima u svijetu ukazuje na veliki potencijal ove metode. U ovom je radu istražena mogućnost zajedničke primjene termografije i inverznih numeričkih metoda u otkrivanju i geometrijskoj karakterizaciji greške. Termografsko praćenje temperaturne raspodjele na površini uzorka, kojeg se stimulira poznatim iznosom toplinskog toka, u vremenu predstavlja ulazni podatak u primjeni inverzne numeričke metode. Numeričkom se simulacijom procesa sirenja topline kroz uzorak poznate geometrije, za definirane početne i rubne uvjete a na osnovi podataka o referentnim temperaturama (temografski zabi1jezene vrijednosti temperatura) s površine uzorka, mogu odrediti geometrijske karakteristike greške prisutne u uzorku. Predloženi je postupak ispitan na dva uzorka s poznatim parametrima grešaka. Rezultati dobiveni numeričkom simulacijom procesa širenja topline kroz uzorke s greškama pokazuju dobro slaganje s rezultatima eksperimenta te tako ukazuju na velike prednosti koje ima sprega ovih dvaju postupaka: numeričke analize i termografskog mjerenja.

Abstract

The goal of the Thermal Non-Destructive Testing (TNDT) is the control of material structure homogeneity in the sense of finding the defects under the material surface and their parameters. This procedure is related with the measurements of the surface temperature and calculation of the contrast value. Contrast is defined as a temperature difference between the surface temperature over defect and the surface temperature over the homogenous material. The contrast can be obtained by direct measurements. The procedure consists of stimulation of the object with known thermal flux on one side and thermographic measurement of the temperature distribution on other side in time domain. By the analysis of thermograms the contrast values versus time can be calculated. Such procedure can be also simulated numerically. Using the control volume method the software for simulation the heat conduction has been made. The main problem in the interpretation of the results is the correct choice of the observing points on the object surface because of the influence of possible other defects. In the paper the influence of the neighbouring defects placed around the observed one has been investigated as well as their consequences on the contrast value. The experimental investigation has been carried out on two steel models having defects of cylindrical shape. The first model has the defects having the same diameters but placed on different depth and the second one has the defects having different diameters but placed on the same depth. The results obtained by thermographic measurements on the real model show a good correspondence with results obtained by numerical simulation. The application of inverse numerical method together with thermographic measurements gives the new possibility in detection of the defect parameters.

Item Type: Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords: toplinska kontrola bez razaranja; greška ispod površine materijala; toplinska pobuda; temperaturna raspodjela; infracrveno zračenje; termografska metoda; metoda kontrolnih volumena; trenutni contrast; parametri procesa; geometrijski paramet
Divisions: 300 Department of Thermodynamics, Thermal and Process Engineering > 310 Chair of Technical Thermodynamics
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:20
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/91

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata