钢结构因具有强度高、材质均匀、塑性和韧性好等良好的物理性能而被广泛应用于机械、桥梁、建筑等多个领域,应力状态是钢结构安全状态评价的重要指标,钢结构应力检测是维护钢结构良好性能的有力工具,对于预防安全事故的发生具有重要意义。为了推动应力检测技术在钢结构领域内的发展,本文提出了一种基于脉冲涡流热像技术的钢结构应力检测方法,通过理论分析、仿真模拟、算法研究以及试验验证,分析了脉冲涡流激励下钢结构应力信息与加热温度信息之间的内在关系,研究了钢结构在脉冲涡流激励下的应力检测方法,对于推动红外热像检测技术在应力检测领域的发展具有重要意义。本文主要研究内容如下四个部分:1)概述脉冲涡流红外热像检测的基本原理,运用力学、电磁学、热力学等相关理论,研究影响钢结构电磁感应加热的因素,并对各因素进行理论分析,通过研究脉冲涡流激励下应力与加热温升的内在联系,建立应力场、电磁场和温度场三场之间的理论模型,并分析了其他影响加热温升的因素;介绍了涡流激励装置的激励探头设计理论,研究并提出了一种将通电线圈绕在U型磁芯上进行感应加热的激励探头,该激励探头通过参数设计能够实现较均匀加热的功能。2)建立了有限元数值仿真模型,研究了条状磁芯及其线圈的尺寸参数对加热温度分布的影响,确定了激励探头的尺寸和激励参数,设计了完整的激励探头模型,并对其加热效果进行了评价;研究了力热耦合的仿真方法,构建了力热耦合仿真计算模型;建立了脉冲涡流激励0.2s时被测区应力与被测区平均温升的关系,仿真研究了钢板厚度变化对加热温升的影响规律。3)根据电磁感应加热过程中钢结构表面温度随时间变化的特性,提出了一种基于时间-温升变化规律的应力检测方法,并以仿真数据为基础,构建了以应力、加热时间及该时刻对应温升为变量的应力检测方程。选取某时刻及其对应的被测区域平均温升,即可根据应力检测方程求得被测区域的应力值,并可通过多次求解综合评估的方法减小因非应力因素所造成的误差。4)搭建试验平台,以Q235钢板为研究对象设计了试验方案,通过处理分析热像图数据,验证了理论和仿真的相关结论,以实验数据为基础构造应力检测方程,并评价了该算法的有效性。通过上述研究,验证了脉冲涡流热像法在钢结构应力检测中的较好效果,该研究推动了红外热像法在钢结构应力检测领域的应用,具有较好的前景。