热红外成像用于固体撞击瞬态过程监测的实验探索

基于热辐射应力图像分析技术(SPATE)和遥感岩石力学(RSRM)的比较分析,提出了用热红外成像技术(TIRimaging)进行固体撞击瞬态过程监测的思路.利用高速和高精度的TVS-8100MKIITIR成像系统,对大理石、花岗岩、混凝土、钢板、有机玻璃板和木板共6类固体材料进行了落球击过程的TIR成像实验.实验发现(1)撞击瞬间靶元有明显的TIR辐射升温现象;(2)球体大小不变时,升温幅度与落球势能(高度)线性相关;(3)升温幅度与靶元材料及其表面光洁度有关,幅度大小依次为混凝土、未抛光大理石、钢板、木板、抛光花岗岩、抛光大理石和有机玻璃板;(4)脆性材料撞击后TIR辐射逐渐衰减,而塑性材料撞击后有滞后增强现象.可以推断,一旦研究确定了与弹体特征和靶体材料相对应的撞击势能-靶元辐射强度的关系函数与技术参数,就可以基于TIR遥感成像技术实现固体撞击瞬态过程的遥感侦测与反分析.此外,TIR成像技术还对构造地震的前兆机理学研究及其卫星遥感预报有科学意义.