随着全球气候变暖、环境污染加剧与化石能源日益消耗,风能作为清洁可再生能源,逐渐受到重视。目前风电市场快速增长,风力发电机叶片（后文简称风机叶片）缺陷检测引起了工程人员和科研人员的共同关注,直接影响着风电场的安全运行和经济效益。本文采用有限元仿真和实验结合的方法,对风机叶片红外热成像缺陷无损检测技术进行研究,主要内容如下:1)首先介绍了红外热成像无损检测的理论基础和检测原理,结合风机叶片本身以及实际工作参数计算求解了风机叶片辐射光谱波长范围,同时确定了后续风机叶片红外热成像无损检测实验的检测方式以及激励源,提出了减少不利因素影响的方法,为后文的仿真和实验奠定了基础。2)利用ANSYS有限元软件对风机叶片受热升温-自然冷却过程进行仿真模拟,通过稳态热分析和瞬态热分析,对比研究温度场云图和温度-时间曲线图,总结了缺陷区域与非缺陷区域的热传递差异和特点,并进一步探究了不同激励条件对缺陷检测效果的影响,为风机叶片实际缺陷检测提供了经验参数。3)根据设计加工的风机叶片试件,搭建室内红外热成像缺陷检测实验系统,使用卤素灯进行人工可控激励热成像实验,对获取的热像图序列,通过快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）、主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）、消除直流分量的FFT和消除直流分量的PCA进行缺陷特征提取,实现了较好的缺陷检测效果。同时分析了不同辐射强度、不同受热周期和不同受热过程对缺陷检测效果的影响,对后续自然不可控热成像实验的开展具有指导意义。4)在室外使用日光进行自然不可控热成像实验,成功检测到了玻璃纤维平板试件和风机叶片试件缺陷,验证了利用日光这种自然热激励进行风机叶片缺陷无损检测的可行性和有效性,为服役风机叶片在线缺陷无损检测提供了一种方案思路。