为了验证仿真结果的正确性，对两种材料的表面人工裂纹进行检测，裂纹和激励条件与仿真中参数相同。两种材料感应加热200ms时的红外图像和不同观察时间的表面温度分布分别如图6、图7所示。其中，图7(a)、图7(b)分别表示图6(a)、图6(b)中沿红线的温度分布情况，为减小误差，取加热区域附近5行像素点的平均值。图中横轴为位置坐标，取裂纹中心位置为L=0mm，纵轴为归一化温度。
图6 感应加热红外热图
图7 裂纹附近的温度分布
从两种材料的裂纹附近(裂纹边缘在横坐标±1.5mm处)的温度分布可以看出，对于45#钢，由于趋肤深度较小，感应加热时裂纹边缘温度明显高于附近区域，随着加热时间增加，边缘温度迅速升高，而裂纹底部温度上升速率逐渐降低；而对于不锈钢，趋肤深度较大，裂纹边缘低于附近区域，远离裂纹边缘位置为高温分布，裂纹底部温度上升速率逐渐增加。
四、结束语
1、由于45#钢和不锈钢趋肤深度相差很大，感应加热时的涡流场和温度场呈现不同的分布规律：45#钢涡流紧贴裂纹流动，加热后裂纹边缘为高温分布；不锈钢涡流被推离裂纹边缘，加热后裂纹边缘为低温分布。
2、感应电流密度分布和裂纹对热扩散的阻碍作用共同决定了感应加热时的温度变化规律：45#钢试件表面和裂纹底部感应电流密度基本相等，裂纹对热扩散的阻碍导致裂纹边缘和底部中心位置附近热量迅速积累；不锈钢裂纹边缘感应电流密度较小，裂纹底部角落处感应电流密度较大，因此加热初期边缘温度较低而底部角落处温度较高，随着加热过程的持续，热量的不均匀分布逐渐被热扩散所削弱。
3、加热过程中，由于感应电流分布规律和材料物理属性的差异，45#钢裂纹底部温度上升速率逐渐减小，而不锈钢裂纹底部温度上升速率逐渐增加。
