恒定熱流持續(xù)加熱紅外熱像檢測(cè)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)與診斷領(lǐng)域，紅外熱像檢測(cè)已成為建筑構(gòu)件內(nèi)部缺陷檢測(cè)的有效方法。由定性檢測(cè)走向定量檢測(cè)是當(dāng)前紅外熱像檢測(cè)方法發(fā)展趨勢(shì)，本文的主要工作是為房屋建筑紅外熱像檢測(cè)定量化而進(jìn)行的基礎(chǔ)性研究。 本文首先對(duì)持續(xù)加熱條件下多層復(fù)合介質(zhì)一維熱傳導(dǎo)的溫度分析解用拉普拉斯變換法進(jìn)行了求解，得到帶有可用來模擬缺陷區(qū)域溫度分布的一維分析解。然后分別用一維有限差分方法和三維有限元方法對(duì)恒定熱流持續(xù)加熱條件下有內(nèi)部空洞缺陷的混凝土構(gòu)件的熱傳

2、導(dǎo)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到有不同參數(shù)缺陷試件的表面溫度及對(duì)比度變化，發(fā)現(xiàn)在持續(xù)加熱條件下缺陷表面溫度差峰值及其時(shí)間與缺陷深度存在與脈沖紅外熱像檢測(cè)相類似的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了對(duì)數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)行了帶不同缺陷的混凝土構(gòu)件在人工恒定熱流持續(xù)加熱下紅外熱像缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，得到混凝土板內(nèi)部缺陷參數(shù)對(duì)表面溫度、對(duì)比度變化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比表明三維有限元方法是進(jìn)行建筑構(gòu)件紅外熱像檢測(cè)模擬的有效方法。在三維有限元數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，本

3、文分析了各參數(shù)對(duì)溫度差峰值及時(shí)間的影響，進(jìn)而提出基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理的關(guān)于缺陷深度的反問題的求解方法，并得到了較好的結(jié)果。 最后，聯(lián)系房屋建筑紅外熱像缺陷檢測(cè)的實(shí)際工程，對(duì)紅外檢測(cè)中建筑墻體與環(huán)境的熱交換過程及各環(huán)境因素對(duì)紅外檢測(cè)效果的影響進(jìn)行了的分析，提出了墻體紅外檢測(cè)的傳熱學(xué)模型。用三維有限元數(shù)值模擬方法分析了太陽輻射強(qiáng)度對(duì)不同朝向墻面飾面層空鼓檢測(cè)效果的影響，與實(shí)際檢測(cè)工程相比較，提出不同朝向采取不同的最佳檢測(cè)時(shí)間的方法。