基于紅外成像路面隱伏缺陷探測(cè)及有限元數(shù)值模擬技術(shù)研究.pdf

1、改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，公路事業(yè)也迅猛發(fā)展起來。在我國鋪筑了大量的水泥混凝土路面和瀝青路面。路面在實(shí)際使用過程中，由于車輛荷載的重復(fù)作用，水泥混凝土板下基礎(chǔ)將產(chǎn)生一定的塑性變形，使混凝土板的局部不再與基礎(chǔ)保持連續(xù)接觸，即混凝土板下局部出現(xiàn)了脫空，這對(duì)混凝土板的受力是極為不利的。在荷載的作用下，脫空部位的邊緣將會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，再加上重車交通的荷載重復(fù)作用，最終將導(dǎo)致板的破裂，這樣再進(jìn)行挖除重新澆筑混凝土，將會(huì)浪費(fèi)大量的人力

2、物力，同時(shí)影響了路面的正常使用。此外，由于城市路面下鋪設(shè)的地下管線等設(shè)施，致使管線兩側(cè)的路基或基層碾壓不密實(shí)，在路面行車荷載及自然環(huán)境作用下，容易造成空洞或孔洞等缺陷的發(fā)生。這些缺陷如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，容易給行人造成人身和財(cái)產(chǎn)方面的損害。紅外成像檢測(cè)方法作為一種無損、快速、低成本、大范圍的缺陷檢測(cè)方法，對(duì)查找路面內(nèi)部各種原因所導(dǎo)致的空洞等隱伏缺陷有良好的效果。
　　本文重點(diǎn)對(duì)路面表面溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，為紅外成像檢測(cè)路面隱

3、伏提供理論依據(jù)。并且對(duì)路面內(nèi)部隱伏缺陷進(jìn)行紅外探測(cè)，通過理論和實(shí)測(cè)相對(duì)比，從而驗(yàn)證了紅外成像探測(cè)路面隱伏缺陷的可行性。對(duì)研究新型路面缺陷無損檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)手段具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。主要內(nèi)容包括：⑴闡述了路面缺陷檢測(cè)的方法，探討一種新的紅外成像檢測(cè)技術(shù)；⑵介紹紅外成像技術(shù)的原理和該技術(shù)的理論依據(jù)，以及其在土木工程中的應(yīng)用；⑶介紹熱傳導(dǎo)理論、熱傳導(dǎo)微分方程和邊界條件；⑷采用有限元理論及熱傳導(dǎo)問題的有限元研究方法，對(duì)路面內(nèi)部存在空洞、滲水井、熱