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摘要
目的监测热障涂层内部的平行裂纹。方法针对采用大气等离子喷涂方法制备的热障涂层,在内部预制不同规格的两种平行裂纹,利用反射式太赫兹时域光谱系统进行测试,获取时域谱图,联合Hanning窗函数-小波降噪滤波方法进行反卷积处理,提取不同反射峰间的时间间隔,建立数学模型进行裂纹规格参数计算。结果太赫兹时域光谱可以有效测量服役前未出现平行裂纹的热障涂层的陶瓷顶层厚度D。针对不同类型和规格的平行裂纹,通过提取时域光谱反射峰1和反射峰2的时间间隔Δt1,用于计算裂纹上端距涂层表面预制值d1和判断裂纹的位置类型。当d1<D时,裂纹为内部平行裂纹;当d1≈D时,裂纹为界面平行裂纹。针对宽度为130μm的较大裂纹,利用反射峰2和反射峰3的时间间隔Δt2进行ΔD计算,引起的误差尚在合理范围,约为16.47%。而针对宽度为80μm的较小裂纹,误差可达41.10%。使用Hanning窗函数联合小波降噪反卷积滤波可以有效提取裂纹内部二次反射的特征时间间隔Δta,用于裂纹宽度计算,宽度较大和较小裂纹的计算误差显著降低,分别为4.61%和10.01%。实验结果证明,反卷积可以有效地降低ΔD的计算误差,并且为宽度更窄的裂纹监测提供了可能。结论基于太赫兹时域光谱系统的热障涂层探伤技术提供了一种非接触、低辐射、在线无损的平行裂纹监测方法,能够对热障涂层界面和内部的平行裂纹进行有效识别和监测。
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