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摘要
纤维增强树脂(Fiber reinforced polymer,FRP)复合材料已在钢结构加固中得到有效应用，但FRP-钢界面脱粘可能触发结构破坏，需无损检测以保证安全运营。基于自研涡流热成像(Eddy current thermography,ECT)系统对FRP-钢界面缺陷成像规律进行试验，并通过多物理场数值模拟揭示其内部生热和传热机制。试验测试了1个带缺陷试件在ECT下的温度响应，同时模拟了多个不同形状、位置和深度的界面缺陷对热成像的影响。试验表明：ECT系统能在80 s内精确检测试件中328 mm2的界面缺陷；边缘效应影响试件边缘和角部在加热阶段的检测精度，但在冷却阶段由于热量重分布而影响变小；热量沿深度方向传导造成的模糊效应降低了深层缺陷检测精度。本文的多物理场数值模型与试验结果吻合较好，并重现了ECT的边缘效应和模糊效应。基于数值模型的参数化分析，揭示了变化加热速率在一定范围内可克服边缘效应和模糊效应，提高FRP-钢内部缺陷探测精确度。
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