每個人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí)、工作和生活中寫一篇文章。寫作是培養(yǎng)人的觀察、聯(lián)想、想象、思維和記憶的重要手段。寫范文的時候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?接下來小編就給大家介紹一下優(yōu)秀的范文該怎么寫,我們一起來看一看吧。
紅外線的熱傳導(dǎo)方式篇一
2009年10月20日18:31
騰訊汽車
我要評論(0)主持人:下面進(jìn)行今天最后一個主題演講。下面有請本特勒汽車工業(yè)亞太區(qū)車身技術(shù)總監(jiān)王輝博士。他演講的題目是汽車安全設(shè)計及車身輕量化——本特勒熱成型技術(shù)的應(yīng)用。
王輝:我叫王輝,我來自德國本特勒集團(tuán)。
不管現(xiàn)在的汽車動力是混合型的動力,還是電池的電動力,汽車車身輕量化的問題是一個主要的問題,汽車越輕,同樣的動力他跑得越快,在同樣的動力下他跑得遠(yuǎn)。所以我們今天的題目主要是講一下怎么樣用現(xiàn)代的工業(yè)技術(shù)以及新材料把車身在滿足一些技術(shù)條件,比如說碰撞條件、干路條件下能滿足輕量化,在節(jié)能減排方面做一些貢獻(xiàn)。節(jié)能減排是一個大趨勢,本特勒作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商之一,我們可以說本特勒也在行動以節(jié)能減排。
我今天題目主要有幾個部分,在技術(shù)報告之前,我用幾分鐘給大家介紹一下本特勒。另外,我再介紹一下關(guān)于二氧化碳的減排,這個題目今天我們前面的報告人都已經(jīng)介紹了,我再簡單介紹一下。另外,在車身上面材料的使用,為什么使用這個材料,這個材料有什么好處。我以前在國內(nèi)做報告的題目就是這樣:對于不同的零件我們可以使用不同的材料,滿足他的技術(shù)要求,根據(jù)這個設(shè)計來滿足輕量化的要求。另外,我給大家介紹我們近一兩年在市場上推廣的三個技術(shù)。最后,我要介紹三個例子,通過這三個例子大家可以看出來,作為節(jié)能減排,我們車的輕量化怎么能夠在車的設(shè)計過程中考慮到成本的要求、輕量化的要求、技術(shù)的要求。
首先,本特勒。本特勒是一個家族企業(yè),它已經(jīng)存在了130年的歷史。他以前是一個鐵匠出身的,在50年代的時候,他曾經(jīng)生產(chǎn)過五千輛最小車。60年代,本特勒集團(tuán)分成三個分支,有鋼管、鋼材、汽車技術(shù)、貿(mào)易。我們今天主要講的是汽車貿(mào)易,在汽車貿(mào)易里面我們有三個產(chǎn)品部門,第一個是底盤部門,我是來自車身部門的。另外一套,我們還有發(fā)動機和排氣管道部門,另外,我們還有工程技術(shù)公司。本特勒全球在汽車行業(yè)總共在二十多家,有52個工廠16個研發(fā)中心,去年在汽車行業(yè)的銷售量是46億歐元,全球18000名員工。它的主要產(chǎn)品提前已經(jīng)提到了,主要是底盤,底盤部門有底盤零件和底盤模塊。我們還有車身件,車身件在車身里面,主要是a鑄、b鑄、前面保險杠這些系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在汽車輕量化里面可以做很多的文章,因為在車身里面,碰撞是一個主要的,現(xiàn)在國內(nèi)汽車要打開國際的碰撞門,你必須考慮到你這個車的設(shè)計,怎么樣才能設(shè)計出一個車在國外歐洲碰撞的時候能夠達(dá)到它的五星、四星的要求。我們這里面主要的安全零部件就拆開了熱成型技術(shù)。我們主要發(fā)動機的鋼管和排氣管道,我們公司還有一個鋼管廠,它是高強度的鋼管它的抗強度能夠到1600兆發(fā)左右。
這是我們公司以后要創(chuàng)新發(fā)展的未來,現(xiàn)在主要有三個:去年我們在國內(nèi)搞技術(shù)展覽的時候,我們已經(jīng)提到這三個模塊:這三個模塊一個是有效合理的利用資源。有效合理的利用資源主要是考慮加工,我們通過不同的創(chuàng)新、改革使我們的先進(jìn)工藝技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中去,使能源消耗降低。這樣我們有效的使用資源。另外,我們考慮到安全性。因為汽車的安全性是一個主要的課題,我們生產(chǎn)出來的車必須要安全。另外,就是環(huán)境保護(hù),我們主要是考慮到怎樣使汽車輕量化以達(dá)到減排的效果。所以我們不但在汽車零部件里面使用熱成型技術(shù),還有碳纖維材料,我們也可以提供這些產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)。
接下來簡單介紹我們公司的情況,我們公司在中國的業(yè)務(wù)也開展得很好,目前中國有四家工廠,兩家在上海,一家在長春,另外一家在福州,而且我們公司是第一家把熱成型技術(shù)引入中國的公司。前面介紹了我們公司。
下面講一下我們下一個課題,這個課題主要是二氧化碳的規(guī)則。這個規(guī)則主要是歐共體定的規(guī)則。02年65%的車二氧化碳的排放量必須不能超過130克,05年,55%的車必須達(dá)到這個要求,如果不能達(dá)到這個要求,有一個懲罰,就是懲罰我們汽車廠,如果汽車廠超過一克,罰款五歐元,如果超過四克,每一克要付費95歐元。從2019年以后,所有的車生產(chǎn),如果超出了這個標(biāo)準(zhǔn),每一克都要罰款95歐元。這對汽車輕量化起到了很大的作用。這里面我們做了一個市場調(diào)查,如果車身或者整車的總量減輕一公斤,它的油耗可以節(jié)省多少升每公里,但是二氧化碳的排放量減少0.06克。這個0.06克是一個很小的數(shù)字,我們可以忽略不計,但是如果你從北京開到上海,來回跑一趟,二氧化碳的排放量就是很大的數(shù)字。而且如果你超過一克,從2012年開始,如果減輕重量一公斤,我就可以節(jié)省成本5.7歐元。這5.7歐元人民幣就是57塊錢。我們通過這個可以看出來,汽車的輕量化是非常關(guān)鍵的。在滿足節(jié)能減排的大趨勢下,作為一個汽車工程技術(shù)人員,必須要考慮到汽車的輕量化。我們做過一個調(diào)查,車身重量占整個車的40%,如果我們把車身減輕,整個車的重量就能夠減輕?,F(xiàn)在一般的設(shè)計都是單一的車型,我可以用全鋼板車身結(jié)構(gòu),豪華車或者是奧迪車,全部是鋁合金材料。在將來我們要考慮的肯定是車身的多樣化,或者是材料的多樣化。你要用不同的材料到不同的零部件上面去。以滿足他的技術(shù)要求。這些材料比如說我們這里面說的有超高強度鋼,一般抗拉強度在800以上的我們叫它是超高強度鋼。比如說熱成型技術(shù),它的抗拉程度可以到1500、1600。鋁合金、碳纖維復(fù)合材料,鎂合金,這些技術(shù)在我們公司里面都可以進(jìn)行設(shè)計以及進(jìn)行生產(chǎn)。而且我們有一些產(chǎn)品已經(jīng)在用這些方面的技術(shù)。
這是在德國汽車學(xué)會,由大眾汽車公司牽頭進(jìn)行的研究。它是超級輕量化的車。這個車身的設(shè)計是有180公斤。這個車型是一個高爾夫(圖庫 論壇)的車型,這個高爾夫車型現(xiàn)在是180公斤,跟高爾夫
3、高爾夫4對比,它的材料減輕30%多。鋁合金占了53%,有96公斤左右。鋼板、鋼材66公斤,鎂合金11公斤,還有一些塑料件,這里面可能還有碳纖維復(fù)合材料。大家如果看一看的話,這里面的技術(shù)用了很多,比如說灰色的是熱成型零部件,這里面表示,前面中央通道及以及底盤,底部通道,都是用高強度鋼。為了滿足側(cè)面碰撞,a如和門底下的踏板,都是用熱成型技術(shù)。再看這個車,這個車在歐洲碰撞已經(jīng)拿到五個星,如果我們對它進(jìn)行分析,看看哪些零部件我們可以改??纯丛诖蟮牧悴考懿荒軠p輕它的重量。通過我們對前后保熱成型材料,對頂部、底部,我們整個可以做一下估算。在滿足這個技術(shù)要求情況下,碰撞要求、鋼度要求等等要求情況下,我們可以減輕重量66公斤,這個66公斤是什么概念?成本我們現(xiàn)在不要考慮。因為鋁合金和鎂合金的材料成本肯定是很高的。我們現(xiàn)在根據(jù)技術(shù)進(jìn)一步的創(chuàng)新,我估計成本肯定會降下來。我們考慮到二氧化碳的排放。這個排放我們可以考慮它在生產(chǎn)中,比如說復(fù)合材料或者是鋁合金,它在生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳提高了。但是,如果在使用期間它就降低了。而且在回收方面,因為復(fù)合材料等等的回收產(chǎn)生的二氧化碳也提高了。所以我們把整個考慮一下,如果一個車的使用壽命是20萬公里,我們可以計算一下,它的二氧化碳的排放量可以減排670公斤。這670公斤我們除20萬公里,等于是我們每公里減排4克二氧化碳。你一公斤,或者是一克,如果沒有達(dá)標(biāo),你必須罰款95歐元,4克相當(dāng)于400歐元左右,通過我們的分析,我們認(rèn)為有可能根據(jù)我們的技術(shù),尤其是熱成型技術(shù),我們能滿足節(jié)能減排的要求。前面談到了很多的熱成型技術(shù),熱成型到底是什么樣的技術(shù)?熱成型其實是很簡單的一個技術(shù)。大家可以看出來,這個工藝過程很簡單,首先是開點、下料,進(jìn)行爐子的加溫,這個溫度一般是在950度左右加溫。加溫以后,一次沖壓成形,然后再進(jìn)行冷卻。這個技術(shù)和一般的沖壓技術(shù)的區(qū)別多了一個模子。模具里面有一套冷卻系統(tǒng)。它減輕重量,因為它強度提高了,所以重量可以減輕。而且可以減少它里面加強板的數(shù)量,比如說我們可以看出來,這里面的中央通道是大眾車的一個通道,我們可以通過熱成型技術(shù)可以用到中央通道里面去,加強板等一些零部件就可以省掉了。因為我們是一次成型,所以我們就需要一套模具。同時,它的成型的精度非常高。另外,它的碰撞的能力非常優(yōu)秀。
這是我們一般用在汽車材料上面的圖,我們也稱它為香蕉圖,因為它的形狀像香蕉。一般我們國內(nèi)在車身的材料是在這個范圍之內(nèi),它的強度是200兆帕,它的強度是40%,因為它比較軟,比較容易成型。它的原始材料沒有加溫之前強度已經(jīng)很高了,延伸率15%。通過加熱,它的材料里面,晶體發(fā)生變化,然后變到這個程度情況下,我們進(jìn)行沖壓成形,這個材料一加熱950度以后,鋼板肯定還是軟的,在這個情況下加熱成型。成型的同時進(jìn)行冷卻。冷卻是軋果處理了,它的強度就提高了。熱成型技術(shù)和我們老祖宗以前造劍的技術(shù)是一樣的。王麻子菜刀很快,它的刀的成型也是經(jīng)過爐子里面燒,進(jìn)行錘打,到爐子里面冷卻。這個工藝的好處是它的成型在25秒到30秒這么很短的時間內(nèi)來完成。這個技術(shù)是很關(guān)鍵的。這個材料是1600兆帕,跟200兆帕相比,我們強了8倍。國內(nèi)的這些廠家經(jīng)常提這個問題,你這個材料技術(shù)好,哪個零部件我是第一優(yōu)選,比如說要熱成型技術(shù)。這里面是我們在市場調(diào)查,上面這些圖形,所有這些零部件標(biāo)志,在06年以前都可以采用熱車型技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的?,F(xiàn)在我們已經(jīng)拓寬了,比如說這個中央通道,在06年如果這個曲線進(jìn)行對比,本特勒每年可以生產(chǎn)八百萬件,而且beru是在汽車零部件里面首選的零部件。
熱成型我們公司是全球領(lǐng)先的,我們不光停留在以前的熱成型技術(shù)上面,我們這幾年在熱成型技術(shù)開發(fā)獲得了很大的成功。比如說我們最里面一個技術(shù),這個技術(shù)我們通過分析計算,我們發(fā)現(xiàn)這些零部件beru的厚度,到底不部不要那么厚,中間厚一點,根據(jù)不同的厚度,我們可以在材料開展的過程中進(jìn)行汞壓,使得板的厚度根據(jù)我們的要求來調(diào)整軋汞的參數(shù)來滿足他不同的厚度。沖壓以后下料,下料以后進(jìn)行熱成型,最后沖壓成形。這里面的好處,我哪個地方厚就可以進(jìn)行熱成型加工,一套模具就可以滿足他的要求。這個技術(shù)我們已經(jīng)成功的用到了寶馬x5(圖庫 論壇)上面去。
另外一個,打補丁技術(shù),在碰撞的時候,有機的部位會加強,加強需要加強板和加強金。我們在beru的技術(shù)里面,兩個料同時進(jìn)行下,下完了以后點焊連接起來,一起送到爐子里面加溫,一次成形,這個技術(shù)解決了:第一,省一套工序費用。第二,如果你單獨進(jìn)行加工,最后技術(shù)組裝焊接的話,它的強度很高,焊接不在一起。這種技術(shù)它解決了撞碰帶來的困難。這里面大家要問了,你在加溫之前焊在一起了,再加熱以后再成型,這兩個點會不會脫落?我們可以解決這個問題。另外,局部進(jìn)行加熱,尤其在側(cè)面碰撞,它里面的要求特別高,最高的要求你頂部材料強一點,底部弱一點,所以碰撞的時候,底部吸收能量多一點。我們這個技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成功的運用到了奧迪q5(圖庫 論壇)的技術(shù)上面去了,奧迪q5去年在歐洲獲得車身展的最優(yōu)秀獎。一般碰撞的時候頂部變形小一點,底部變形大一點。如果我們以熱成型,不同材料局部加熱,底部變形很小,頂部變形很大,可以滿足碰撞的要求,使得底部能量吸收多一點,因為底部的空間比較大。在優(yōu)化的過程中我們發(fā)現(xiàn),這里面有一個輕量化的對比。如果用冷成型,它的重量是8.7公斤,如果我們用這個技術(shù),4.5公斤。整車的重量減輕4.3公斤。我們不斷的提高,還可以把重量減輕。
下面講三個例子。我們經(jīng)過分析、計算,完全可以做到把外面這個板熱成型,如果我們采用熱成型技術(shù),連成的三件我們可以連件進(jìn)行組成,重量可以減輕八公斤,性能可以提高,成本上面少了一個零件,總量減輕了,裝配成本減少了。所以我們這個零件在葡萄牙進(jìn)行量產(chǎn)。另外,我們這里面做了一個例子,這個車已經(jīng)碰撞無形,但是由于車底很重,我們通過進(jìn)行比較可以看出來,這里面有五層板連接起來的,大家看這個照片,這個照片是這個車子的切割照片,這個車子是帕薩車車子的切面,這里面就是用熱成型技術(shù),我們可以在保證它的性能的情況下,減輕車底的重量7%,這個7%的數(shù)字很小,但是這個車420公斤,7%的概念相當(dāng)于是30公斤左右。最后一個例子,我們把20年以前的車進(jìn)行分析,看這個車能不能滿足現(xiàn)在的歐洲碰撞要求。大家可以看出來,如果20年前的車與我們在做碰撞,全面的碰和側(cè)面的碰,整個車壓縮得很大,我們對它進(jìn)行分析,以前用的車身材料沒有用高強度鋼,用600兆帕的鋼也是占8%左右。我們進(jìn)行優(yōu)化、分析,采用高強度鋼,我們可以發(fā)現(xiàn),最里面優(yōu)化前和優(yōu)化后,我們可以減少它的變形將近800毫米,800毫米可以把里面的駕駛員的生命進(jìn)行保護(hù),碰撞以后他沒有進(jìn)行壓縮。車內(nèi)碰撞可以減少500毫米。
這就是我今天要做的報告,謝謝大家!
紅外線的熱傳導(dǎo)方式篇二
遠(yuǎn)紅外熱波傳導(dǎo)技術(shù)
名詞解釋
遠(yuǎn)紅外熱波傳導(dǎo)技術(shù)是利用光的吸收和折射原理將光熱源以遠(yuǎn)紅外形式傳導(dǎo)和釋放的技術(shù)。
什么是遠(yuǎn)紅外熱波傳導(dǎo)技術(shù) 在光譜中、波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線,紅外線是不可見光線,是一種電滋波攜帶很高的能量,相同功率不同型號的紅外線的輻射強度與波長的不同而強度不同。現(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線??煞譃閮深悾航t外線與遠(yuǎn)紅外線。又稱短波與長波,短波穿入人體組織較深,(用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療激光等);長波即遠(yuǎn)紅外波,多被表層皮膚吸收,穿透組織深度小于2毫米,取暖、保健效果比較理想。
遠(yuǎn)紅外熱波傳導(dǎo)技術(shù),是一種新型的遠(yuǎn)紅外波傳導(dǎo)技術(shù),主要通過運用熱膨脹系數(shù)極低的防爆石英玻璃以及鹵鎢循環(huán)原理以提升取暖裝置的防爆性能和安全性能,并通過填充的混合氣體將藍(lán)光等有害光源進(jìn)行過濾控制,釋放出對人體有益的遠(yuǎn)紅外線,具備一定的理療、保健效果。該技術(shù)現(xiàn)主要應(yīng)用于熱波取暖器和熱波浴霸等取暖設(shè)備。
技術(shù)原理
1、工作原理:在石英紅外線燈中充入鹵族元素、氟,氯,溴,碘各種鹵素都能產(chǎn)生鎢的再生循環(huán)。它們之間的主要區(qū)別是發(fā)生循環(huán)反應(yīng)所需的溫度以及與燈內(nèi)其他物質(zhì)發(fā)生作用的程度有所不同,利用鹵鎢循環(huán)的原理,在高溫條件下鎢絲蒸發(fā)出來的鎢在管壁區(qū)域內(nèi)與鹵鎢反應(yīng),形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物。由于管壁溫度高,鹵鎢化合物呈氣態(tài),當(dāng)鹵鎢化合物擴散到較熱的燈絲周圍區(qū)域時又分化為鹵素和鎢。釋放出來的鎢部分回到燈絲上,而鹵素繼續(xù)參與循環(huán)過程。這樣燈絲上的鎢就不會逐漸揮發(fā),也不會因為鎢在管壁上沉積而發(fā)黑,其壽命得到延長。
2、鹵鎢循環(huán)原理:在管壁內(nèi)通過充入一定配比的高純氮氣及二溴甲烷等混合氣體可以起到保護(hù)鎢絲的目的,這些氣體在燈管內(nèi)建立了鹵鎢循環(huán)。具體過程是燈絲中的鎢揮發(fā)出來后,會向溫度較低的地方移動,然后在管壁處和br結(jié)合生成wbr2;而在溫度較高處,wbr2又會分解,生成的w會回到燈絲上,br回到工作氣體中,這就是整個鹵鎢循環(huán)的過程。通過這樣的鹵鎢循環(huán),燈絲上的鎢不會逐漸揮發(fā),由于“熱點”效應(yīng)而使燈絲燒斷,也不會因為鎢在燈泡殼上沉積而發(fā)黑,其壽命得到大大延長。
3、通過調(diào)整高純氮氣及二溴甲烷的比例可以使其鹵鎢循環(huán)達(dá)到最佳狀態(tài),同時使燈管內(nèi)外壓力保持一致,進(jìn)一步解決燈管的爆炸現(xiàn)象,提高了電熱管的可靠性與安全性。材料
1.防爆石英玻璃:是一種防爆性能和安全性能極佳的石英玻璃,熱膨脹系數(shù)極低,為普通石英玻璃的1/12—1/20,完全脫離爆炸條件,并達(dá)到了ipx6的防水等級,可以抵御大浪的沖擊,其主要特點是熱膨脹系數(shù)小,耐高溫,冷熱不炸裂,絕緣性好,透輻射強;
2.鎢,主要用于燈絲;根據(jù)產(chǎn)品用途選用不同含量的鎢絲 3.鉬,主要用于同玻璃的封接。之所以采用鉬材料,是因為鉬的延展性很好,可以壓成很薄的箔片,用這種箔片同玻璃封接。由于金屬在很薄的情況下,收縮性大大減弱,因此可以和玻璃有很好的封接效果,保證不會漏氣。
4.混合氣體是核心(充入特殊工作氣體,二溴甲烷、氪氣、高純氬?等),氣體在燈管內(nèi)建立了鹵鎢循環(huán)、調(diào)波長、調(diào)溫、調(diào)色、延長壽命。管壁溫度一般為200-800℃,色溫1750k左右。詳見吉柏利檢測報。
應(yīng)用
家用取暖:熱播取暖器、熱播浴霸是一種新型取暖設(shè)備。它具有:升溫速度快,加熱均勻,發(fā)熱效率高、色溫穩(wěn)定、光衰小、壽命長、(可達(dá)8000小時以上)等特點。
關(guān)聯(lián)詞:取暖器、熱波取暖器、浴霸、遠(yuǎn)紅外線、紅外線、高防爆石英玻璃、鹵鎢循環(huán)、色溫、波長
紅外線的熱傳導(dǎo)方式篇三
紅外熱波無損檢測技術(shù)在復(fù)合材料檢測方面的應(yīng)用
鄧淑萍 鄭海平姜照漢西安非金屬材料材料研究所
楊玉孝西安交通大學(xué)
摘要: 本文闡述了紅外熱波無損檢測技術(shù)的基本原理和特點,介紹了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究的發(fā)展現(xiàn)狀,以及在非金屬復(fù)合材料上檢測應(yīng)用的實例。
關(guān)鍵詞: 紅外熱波;復(fù)合材料引言
由于復(fù)合材料具有高強度、高彈性模量、低熱膨脹系數(shù)和高導(dǎo)熱性等優(yōu)良性能,現(xiàn)已在航天航空領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,但是,由于復(fù)合材料制造過程復(fù)雜,在制作成型過程中受設(shè)備、環(huán)境、人員及原材料等因素的影響,在產(chǎn)品內(nèi)部易產(chǎn)生空穴、裂紋、分層、多孔等缺陷,對產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性能影響極大,因此,對產(chǎn)品的檢測尤為重要。
用于復(fù)合材料無損檢測的方法主要有射線、超聲、磁粉、滲透、渦流、激光全息及紅外無損檢測技術(shù)等,超聲、射線檢測技術(shù)應(yīng)用最多,但受檢測原理影響,射線檢測成本高、周期長,不適于現(xiàn)場在線檢測,對小分層、脫粘緊貼型缺陷無法檢測;超聲檢測需要逐點掃描、檢測效率低,對小、薄及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件檢測困難,對復(fù)合構(gòu)件中的脫粘緊貼型缺陷也無法檢測;磁粉法只限于鐵磁性材料,定量檢測缺陷深度較為困難;滲透法檢測程序復(fù)雜,只能檢測表面開口缺陷,不能檢測表面多孔性材料;渦流法對工件邊緣效應(yīng)敏感,易給出虛假顯示;激光全息檢測需暗室防震操作,檢測效率低;紅外無損檢測技術(shù)作為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的一種無損檢測新方法,具有快速、直觀、準(zhǔn)確、非接觸的特點,對于提高復(fù)合材料構(gòu)件的研制與防護(hù)質(zhì)量,減少或避免重大事故的發(fā)生,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
2紅外熱波無損檢測原理及特點
紅外熱波無損檢測技術(shù)是近年來復(fù)合材料無損檢測領(lǐng)域發(fā)展迅速的一種新方法,與常規(guī)的超聲、射線等檢測技術(shù)相比,該項檢測技術(shù)具有非接觸、全場、大面積、快速、直觀、易實現(xiàn)檢測自動化等優(yōu)點,采用專用軟件對獲得的紅外圖像信息處理后,可直接識別缺陷位置坐標(biāo),除此之外,檢測時對周圍環(huán)境沒有特殊要求,設(shè)備輕便、可移動,特別適合現(xiàn)場應(yīng)用和在線、在役檢測,國外已經(jīng)用于金屬和非金屬材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)件的無損檢測。
紅外熱成像技術(shù)理論及應(yīng)用的研究重點是研究熱源,產(chǎn)品被加熱后,材料內(nèi)部的缺陷改變復(fù)合材料局部的熱性能,導(dǎo)致材料表面溫度場的變化,通過材料表面的溫度圖譜即可判定缺陷,采
用專用軟件進(jìn)行實時圖像信號處理,顯示出檢測結(jié)果,從而達(dá)到檢測目的。如圖1所示。
圖1紅外熱波無損檢測原理圖
紅外熱成像技術(shù)就是把物體輻射或反射的紅外波段圖像轉(zhuǎn)換成可見光波段人眼可觀察圖象的技術(shù)。根據(jù)斯蒂芬-玻爾茲曼定律,紅外輻射的強度(單位面積向半球方向發(fā)射的全波長輻射功率)可表示為:
w???t
4式中:?--灰體發(fā)射系數(shù),?--斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)(5.66x10-8 wm-2 k – 4)
t--絕對溫度
在復(fù)合材料制造過程中,因制造工藝不合理使固體復(fù)合材料中產(chǎn)生缺陷時,缺陷尺寸相對于物體整個表面而言所占比例很小,所以,均勻加熱缺陷部位時,為了使問題簡化,缺陷附近區(qū)域的熱傳導(dǎo)可以用固體一維熱傳導(dǎo)(沿板厚方向)模型代替,如圖2所示。
缺陷
膠層
圖2 復(fù)合結(jié)構(gòu)件缺陷一維熱傳導(dǎo)模型
根據(jù)固體熱傳導(dǎo)方程,簡化后缺陷部位的一維熱傳導(dǎo)方程為:
?c??t
?t?k?t
2式中:?— 密度,c— 比熱,k— 熱傳導(dǎo)系數(shù),?— laplace算子,t — 溫度,t — 時間
如果復(fù)合結(jié)構(gòu)件內(nèi)存在缺陷,采用適當(dāng)?shù)臒峒虞d方式加熱構(gòu)件表面時,熱波在構(gòu)件內(nèi)部傳播,并在其內(nèi)部擴散,由于試件內(nèi)部存在著裂紋、氣孔、分層等缺陷,這將引起試件的熱傳導(dǎo)、熱容量等性能的改變,經(jīng)過一定的時間,由于熱流被缺陷阻擋,就會在缺陷附近發(fā)生熱量堆積,而這些熱量的堆積必定會以不同的溫度分部反映出來,使得有缺陷區(qū)域的表面溫度不同于沒有缺陷區(qū)域?qū)?yīng)的表面的溫度,當(dāng)用紅外探測器掃描或觀察試件表面時,紅外熱像儀就可以測定工件表面的溫度分布狀況,在試件加熱或冷卻過程中探測出物體表面溫度變化的差異,進(jìn)而判明缺陷的存在及其大小。國內(nèi)外發(fā)展概況
目前國外紅外熱波無損檢測技術(shù)的應(yīng)用研究以美國較為領(lǐng)先,其次是瑞典、加拿大、英國和日本,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域金屬、陶瓷、橡膠等和發(fā)動機金屬噴管膠接質(zhì)量的檢驗。美國ge、gm、波音、福特、洛克西德、西屋、nasa及海軍等已廣泛應(yīng)用,美國、俄羅斯、法國、加拿大等國己把紅外熱波檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于飛機復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)部缺陷及膠接質(zhì)量檢測、蒙皮鉚接質(zhì)量檢測。美國空間動力系統(tǒng) gdss 從 1992 年起就用該技術(shù)對 atlas 空間發(fā)射艙復(fù)合材料的脫粘缺陷和a3火箭進(jìn)行檢測,目前紅外無損檢測已經(jīng)正式應(yīng)用于生產(chǎn)檢測。美國的無損檢測協(xié)會負(fù)責(zé)編寫、2001年出版的無損檢測手冊中,紅外熱像無損檢測分冊里有大量的篇幅論述紅外熱波無損檢測技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。美國韋恩州立大學(xué)的工業(yè)制造研究所在該技術(shù)領(lǐng)域的研究上一直得到美國政府機構(gòu)和許多大公司科研基金的支持,處在該領(lǐng)域研究的最前沿,取得了很多實際的研究成果。在faa 1998,1999和2000年飛機機身無損探傷技術(shù)競標(biāo)中,此技術(shù)擊敗包括x射線、超聲波、暗電流檢測等多項技術(shù)而唯一勝出。并逐漸被nasa、美國空軍和海軍、波音、洛克希德.各大汽車公司及各大航空公司等許多知名大公司所采用。自20世紀(jì)90年代中期以來.這些政府機構(gòu)和大公司紛紛設(shè)立了紅外熱波無損檢測實驗室,用于研究解決各自獨特的無損檢測問題。
目前國內(nèi)紅外熱波無損檢測技術(shù)尚處于試驗研究階段,國內(nèi)科研單位在金屬、金屬與非金屬復(fù)合結(jié)構(gòu)中缺陷的紅外無損檢測與評價方面也進(jìn)行了卓有成效的研究工作,如西安交大、北方交大、東南、天大、清華、621所、205所等,應(yīng)用領(lǐng)域涉及電力、機車、醫(yī)學(xué)、集成電路等熱
故障缺陷的檢測和航空航天領(lǐng)域鋁蜂窩結(jié)構(gòu)、多層材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的分層、脫粘、裂縫等缺陷檢測。如火箭發(fā)動機的機體、火箭殼體、航空發(fā)動機噴管、渦輪葉片以及飛機蜂窩狀結(jié)構(gòu)等部件。2003年該項技術(shù)的應(yīng)用研究列入國家863計劃,同時得到211工程支持,北京首都師范大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京航空材料研究院等單位進(jìn)行了一些典型試件的應(yīng)用試驗,并獲得了一些初步的實驗結(jié)果。但由于是試驗研究項目,專用檢測設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用尚處于實驗室階段,目前國內(nèi)還無紅外熱相儀的專業(yè)生產(chǎn)廠家,主要依靠引進(jìn)紅外熱相儀進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究工作。應(yīng)用實例
4.1紅外熱波無損檢測系統(tǒng)
本次紅外熱波檢測試驗使用的紅外檢測儀器為美國flir thermacamtmp30便攜式非制冷型紅外熱像儀,采用熱加載方式為:(1)遠(yuǎn)紅外均勻加熱,冷卻過程中檢測;(2)大風(fēng)口、小溫度梯度熱氣流局部瞬態(tài)加熱,在加熱、冷卻過程中檢測;(3)小風(fēng)口、大溫度梯度局部瞬態(tài)加熱,在加熱、冷卻過程中檢測。在以上加熱方式中均采用同側(cè)加熱、反射紅外熱波檢測和異側(cè)加熱、透射紅外熱波檢測,從而對加熱方式和檢測效果進(jìn)行評價。
4.2檢測試件(3mm高硅氧板+3mm碳纖維板),如圖3所示。
圖 3檢測試件實物照片
4.3檢測結(jié)果
通過對檢測試件進(jìn)行不同加載方式、不同加載溫度梯度和不同加熱源加熱等大量實驗研究,并對實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析,得到如圖4的檢測結(jié)果。
圖4紅外熱波檢測試驗圖
4.4外熱波成像檢測方法研究結(jié)果與分析
紅外熱波無損檢測技術(shù)能夠用于復(fù)合材料的無損檢測,檢測設(shè)備輕便,對檢測環(huán)境無特殊要求,檢測結(jié)果直觀,標(biāo)準(zhǔn)配置的紅外熱像儀能夠檢測出復(fù)合材料內(nèi)部的φ10mm分層、氣孔等缺陷,如果要提高檢測的靈敏度,需要改進(jìn)現(xiàn)有熱像儀配置,采用配置高空間分辨率鏡頭、可以實時記錄熱像圖的熱像儀,而且要采用適合的熱加載技術(shù),以及后續(xù)熱圖像信息處理技術(shù)。5結(jié)語
紅外熱波無損檢測技術(shù)可以應(yīng)用于多種材料、結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品檢測,該項技術(shù)的應(yīng)用可以為工藝分析提供參考信息,可用于產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、成品檢測等各個方面。但是該方法對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品需要高效的數(shù)學(xué)計算模型;受加熱設(shè)備的限制檢測深度還不夠深;對缺陷的分辨率不夠高,不及超聲c掃描;用于某些金屬檢測時,外表面需進(jìn)行抗反射處理。
紅外線的熱傳導(dǎo)方式篇四
二級傳導(dǎo)材料
2013年10月17日,以“探索兒童的科學(xué)”為主題的農(nóng)安縣小學(xué)《科學(xué)》學(xué)科教學(xué)研討會在農(nóng)安縣德彪小學(xué)召開。
來自全縣36所小學(xué)的業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)、科學(xué)教師100余人參加了本次會議。這次研討會以主題引領(lǐng)、觀課研討、專題講座的形式開展了扎實、高效的教學(xué)研討。來自德彪小學(xué)、新農(nóng)鄉(xiāng)中心小學(xué)、農(nóng)安鎮(zhèn)第二中心小學(xué)的三位科學(xué)教師分別展示了精彩的研討課。與會領(lǐng)導(dǎo)和教師就如何在大單元的教學(xué)中,從“兒童的科學(xué)”的角度設(shè)計教學(xué)活動,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念和科學(xué)探究能力的協(xié)同發(fā)展,展開了討論。會議期間,縣教師進(jìn)修學(xué)校朱立國副校長到會視察,對三節(jié)研討課給予了關(guān)注和好評,對活動全程的安排表示贊賞。
一、研討主題說明
農(nóng)安縣教師進(jìn)修學(xué)校小學(xué)教研室科學(xué)教研員王佳雙老師首先對本次會議研究的主題做了說明。他指出,此次會議將“探索兒童的科學(xué)”設(shè)立為主題,是出于推動我縣小學(xué)科學(xué)教學(xué)改革的需要?!疤剿鲀和目茖W(xué)”,這里的“兒童”是指六七歲至十二三歲的孩子,這個年齡段的孩子也正是身處小學(xué)階段。與“兒童的科學(xué)”相對的應(yīng)該是科學(xué)家研究的科學(xué)、成年人的科學(xué)。兩者之間是有很大差別的。我們的實際教學(xué)往往忽視兒童的世界,對他們的原有認(rèn)知缺乏了解,從而導(dǎo)致教學(xué)低效。基于上述思考,我們有必要在教科版教材的大單元教學(xué)中,從“兒童的科學(xué)”的視角設(shè)計教學(xué)活動,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念和科學(xué)探究能力的協(xié)同發(fā)展。
二、課堂教學(xué)展示
1.給出充足的自主探究時間
德彪小學(xué)王曉媚老師執(zhí)教的《光和影》,為學(xué)生提供了有結(jié)構(gòu)性的材料,給出充足的時間讓學(xué)生自主探究。通過引導(dǎo)學(xué)生動手做實驗、觀察記錄、分析推理等探究活動認(rèn)識到物體影子的長短、方向隨著光源位置、方向的改變而改變,知道物體影子的大小與物體和光源之間的距離有關(guān),知道物體影子的形狀和光源所照射的物體側(cè)面的形狀有關(guān)。王老師關(guān)注了學(xué)習(xí)進(jìn)程的每一個階段的學(xué)生狀態(tài),尊重理解學(xué)生的想法、獲取的數(shù)據(jù)。課堂上,學(xué)生的操作嚴(yán)謹(jǐn)、探究深入。
2.用多種方法觀察比較
新農(nóng)鄉(xiāng)中心小學(xué)滕雪威老師執(zhí)教的《水和食用油的比較》,引導(dǎo)學(xué)生思考多種觀察方法比較水和食用油。對觀察方法的師生討論中,滕老師能適時追問,引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步思考和表達(dá)。學(xué)生動手操作前的大屏幕呈現(xiàn)提示文字恰到好處地保證了學(xué)生的觀察活動順利進(jìn)行。孩子們或用眼睛看顏色,或用鼻子聞氣味,或用手摸黏性,或比較兩種液滴在玻璃片上、在臘光紙上、在報紙上的形狀或浸潤程度,或混合兩種液體比較輕重??
3.說出你的實驗方法
農(nóng)安鎮(zhèn)第二中心小學(xué)李婷老師執(zhí)教的《運動與摩擦力》一課,思路清晰,重視傾聽并能快速有效解讀學(xué)生的想法。引導(dǎo)學(xué)生在動手進(jìn)行實驗探究之前,先讓學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有材料自己設(shè)計實驗證明之前的猜測。學(xué)生在老師的引導(dǎo)下,思維活躍、表達(dá)暢快,師生之間的交流互動精彩得令人拍手稱贊。學(xué)生通過親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得了真切、深刻的體驗,完成了科學(xué)概念的成功建構(gòu)。
三、研討與交流
在三位上課教師說課反思之后,由會議主持人組織老師們圍繞主題進(jìn)行了研討與交流。小城子中心小學(xué)的賈志勇主任首先對本次研討會的主題給予了高度關(guān)注和肯定,認(rèn)為這是富有現(xiàn)實意義的、符合小學(xué)科學(xué)教學(xué)發(fā)展的實實在在的好主題,又對三節(jié)研討課給予了充分肯定,同時也對課堂教學(xué)的設(shè)計和實施提出了進(jìn)
一步的思考。華家鎮(zhèn)中心小學(xué)的韓玉蘭老師對三節(jié)研討課精彩的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)大加稱贊??茖W(xué)教研員王佳雙老師在“研討與交流”的后期分別對三節(jié)研討課進(jìn)行了點評,他明確指出了課堂教學(xué)中的優(yōu)點和不足,給了與會老師們有效的方向引領(lǐng)。
四、總結(jié)與思考
小學(xué)教研室科學(xué)教研員王佳雙老師做了大會總結(jié)。他圍繞“探索兒童的科學(xué)”這一主題進(jìn)行了一次專業(yè)性的引領(lǐng)。他講到:人們對學(xué)習(xí)科學(xué)的研究成果表明:用核心概念組織教學(xué)內(nèi)容更有利于學(xué)生的深層理解。老師們對指向核心概念的教學(xué)已逐步達(dá)成共識。學(xué)習(xí)進(jìn)程的思想認(rèn)為,學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個逐漸積累、演進(jìn)的過程,是學(xué)生對某一個核心知識及其相關(guān)技能、能力和實踐活動在一段時間內(nèi)的發(fā)展歷程。這種觀點提示我們:科學(xué)教學(xué)必須從學(xué)生原有的經(jīng)驗出發(fā),必須尊重和遵從兒童認(rèn)識發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,必須推動兒童自己去做研究。為此,認(rèn)真探索兒童的科學(xué)在當(dāng)前顯得十分緊迫和必要。從“前概念”和“核心概念”談起,他又對“探索兒童的科學(xué)”的內(nèi)涵進(jìn)行了簡述。
第一,要將科學(xué)教學(xué)建立在兒童已有的認(rèn)知和經(jīng)驗水平上。要進(jìn)行學(xué)生前概念的調(diào)查。要通過一些策略對兒童的前概念進(jìn)行呈現(xiàn)和組織。讓兒童的前概念變成科學(xué)概念建構(gòu)的重要資源。
第二,要將兒童科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展和兒童心智的成長有機結(jié)合起來。知識建構(gòu)的過程應(yīng)當(dāng)是一個理解的過程,知識理解有時就是以一種“浸潤”的方式發(fā)生的,所以節(jié)奏不可過快。
第三,兒童的科學(xué)意味著我們的教學(xué)還應(yīng)當(dāng)給兒童足夠的支持。讓兒童以他們所樂意從事的方式——科學(xué)探究開展學(xué)習(xí)。讓我們的科學(xué)討論更加有效一些。
最后,他強調(diào):小學(xué)科學(xué)教育最終要成就兒童的發(fā)展。探索“兒童的科學(xué)”,對科學(xué)教師提出了一個更高的目標(biāo)。有關(guān)兒童的科學(xué)還在探索中,希望大家通過
實踐去尋找其內(nèi)涵和意義
紅外線的熱傳導(dǎo)方式篇五
【產(chǎn)品名稱】遠(yuǎn)紅外理療貼
【主要結(jié)構(gòu)】由粘貼部、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、基質(zhì)、防粘離型紙組成?!局饕δ堋炕钛?、化瘀、消腫、止痛。
【適用范圍】適用于肩周炎、頸椎病、風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)增生、椎間盤突出、跌打損傷、網(wǎng)球肘,扭傷、引起的關(guān)節(jié)酸痛、腫脹、麻木及老年性關(guān)節(jié)病和肌肉損傷引起的疼痛的輔助治療。
【使用方法】貼用前清潔患處皮膚,取本品揭去離型紙,貼于患處,每日更換一次,7天為一療程。根據(jù)疼痛部位的不同,為了方便產(chǎn)品的敷貼,建議選用適合的型號,其中,椎間盤頸椎部位請選用ⅰ型,風(fēng)濕關(guān)節(jié)部位請選用ⅱ型,跌打損傷部位請選用ⅲ型,骨質(zhì)增生部位請選用ⅳ型,肩周部位請選用ⅴ型?!咀⒁馐马?、警示及提示性說明】 ●外用制劑,禁口服;
●請勿直接貼于創(chuàng)面及皮膚潰爛處;
●使用過程中如出現(xiàn)局部皮膚發(fā)紅、瘙癢等癥狀時停用,恢復(fù)后可再用。
【禁忌癥】1.孕婦;2.有自發(fā)性出血或損傷后出血不止者;3.過敏體質(zhì)者;4.疼痛局部皮膚有創(chuàng)傷、感染或潰瘍者。
【貯 存】密封,置陰涼干燥處?!居行凇慷?/p>
【產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號】yzb/鄂0735-2014 【注冊證號】鄂食藥監(jiān)械(準(zhǔn))字2014第2261372號 【生產(chǎn)許可證號】鄂食藥監(jiān)械生產(chǎn)許20120384號
【型號/規(guī)格】ⅰ型(7cm×10cm)ⅱ型(9cm×9cm)ⅲ型(9cm×11cm)ⅳ型(10cm×12cm)ⅴ型(8cm×13cm)