大型风力发电机叶片一般由玻璃纤维、碳纤维增强复合材料制成.复合材料叶片在制造和运行过程中,内部难免会出现裂缝、分层、孔隙、渗胶等缺陷.该文研究了应用红外热成像技术对大型风力机复合材料叶片进行无损检测及评估的问题.首先,针对风力机叶片常见的几种缺陷,采用传统的手糊成型法,使用风力机叶片特有的单向型纤维增强体和环氧树脂基体,制作出了四个复合材料样品,内部含有所模拟的裂缝、渗胶、分层、气孔四种典型缺陷.然后,使用TH5102红外热成像仪,运用主动热成像方法,在普通室内环境下,检测出了这几种缺陷并加以分析,验证了红外成像技术检测风力机叶片材料的可行性.然后,以内部含有不同大小和深度的气孔和分层的玻璃纤维和碳纤维增强复合材料板为研究对象,利用大型有限元分析软件ANSYS建立红外成像无损检测三维数学模型,确定适当的边界条件,进行有限元模拟计算.通过计算得到了不同的模型在脉冲加热的冷却阶段里,内部及表面各时刻的瞬时温度场及热流场、有缺陷区及无缺陷区对应表面温度及温差的变化趋势、最大表面温差、最佳检测灵敏度、最佳检测时间和温差初始变化时间等大量数据,由此知道了缺陷的大小、深度对检测的影响结果,孔隙和分层缺陷各自的检测特点,检测时各向异性的碳纤维增强塑料和各向同性的玻璃纤维增强塑料的不同之处,还有缺陷深度的三维有限元计算值同一维理论公式计算值的比较等.此外还分析了样品材料、加热时间等因素对检测的影响等其它令人感兴趣的问题,得出了很多有用的结论.