乾陵是女皇武則天和唐高宗李治的合葬陵,距今已有1300余年歷史,是我國第一批重點(diǎn)文物保護(hù)單位。乾陵的石質(zhì)文物眾多,是研究唐朝歷史文化的寶貴資料。由于長期的自然因素和人為因素影響,石刻風(fēng)化非常嚴(yán)重,其中熱應(yīng)力是影響乾陵石刻風(fēng)化的主要因素之一。本文以乾陵石刻的保護(hù)為背景,以無字碑為研究對(duì)象,研究熱應(yīng)力對(duì)乾陵石刻風(fēng)化作用的影響規(guī)律,研究結(jié)果可為乾陵石刻保護(hù)工作提供科學(xué)有效的依據(jù)。本文的主要研究成果如下:（1）進(jìn)行了室內(nèi)試塊點(diǎn)光源照射試驗(yàn),監(jiān)測了石灰?guī)r試塊在升溫和降溫過程中不同觀測點(diǎn)的溫度,研究了石灰?guī)r試塊的升溫規(guī)律和降溫規(guī)律;用COMSOLMultiphysics軟件對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行建模分析,通過監(jiān)測結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。（2）根據(jù)巖石力學(xué)和傳熱學(xué)等基本理論建立了自然條件下無字碑日照溫度場分析模型,對(duì)無字碑在夏季和冬季兩個(gè)極端季節(jié)各一天的溫度場進(jìn)行了分析,得到了無字碑各碑面最高溫度和最低溫度的數(shù)值以及它們出現(xiàn)的時(shí)刻,分析了 2天中無字碑溫度場的分布規(guī)律以及無字碑表面和內(nèi)部溫度在該天24小時(shí)中的變化規(guī)律。（3）在無字碑溫度場的基礎(chǔ)上進(jìn)行了熱-結(jié)構(gòu)的藕合計(jì)算,得到了夏... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 乾陵石刻研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熱應(yīng)力影響巖石風(fēng)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 巖石疲勞破壞研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 無字碑溫度場和熱應(yīng)力分析的基本理論
    2.1 傳熱學(xué)基本理論
    2.2 無字碑的熱交換系統(tǒng)
    2.3 無字碑溫度場的分析計(jì)算方法
        2.3.1 無字碑內(nèi)部導(dǎo)熱計(jì)算方法
        2.3.2 無字碑碑面對(duì)流換熱計(jì)算方法
        2.3.3 無字碑輻射傳熱計(jì)算方法
    2.4 無字碑熱應(yīng)力的分析計(jì)算方法
        2.4.1 基于結(jié)構(gòu)力學(xué)的熱應(yīng)力計(jì)算方法
        2.4.2 熱應(yīng)力的有限元解法
    2.5 本章小結(jié)
3 溫度場室內(nèi)模擬試驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)內(nèi)容
        3.2.1 監(jiān)測點(diǎn)的分布
        3.2.2 監(jiān)測方案
    3.3 試驗(yàn)儀器及材料
    3.4 試驗(yàn)數(shù)值模擬
        3.4.1 COMSOLMultiphysics熱分析功能介紹
        3.4.2 試驗(yàn)計(jì)算模型
    3.5 試驗(yàn)結(jié)果
        3.5.1 試塊內(nèi)部溫度變化規(guī)律
        3.5.2 試塊表面溫度變化規(guī)律
        3.5.3 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    3.6 本章小結(jié)
4 無字碑溫度場及熱應(yīng)力的有限元計(jì)算
    4.1 無字碑溫度場分析模型中熱力學(xué)參數(shù)的確定
        4.1.1 環(huán)境參數(shù)和材料參數(shù)的計(jì)算
        4.1.2 對(duì)流換熱系數(shù)的確定
        4.1.3 大氣溫度的計(jì)算
    4.2 無字碑溫度場的有限元計(jì)算及分析
        4.2.1 無字碑溫度場的有限元分析
        4.2.2 無字碑內(nèi)部溫度場分布規(guī)律
        4.2.3 夏季無字碑表面溫度場分布規(guī)律
        4.2.4 冬季無字碑表面溫度場分布規(guī)律
    4.3 無字碑的熱應(yīng)力計(jì)算
        4.3.1 夏季無字碑熱應(yīng)力分布規(guī)律
        4.3.2 冬季無字碑熱應(yīng)力分布規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
5 乾陵石刻疲勞損傷機(jī)理及保護(hù)建議
    5.1 疲勞損傷基本理論
        5.1.1 損傷基本理論
        5.1.2 損傷變量模型
        5.1.3 疲勞基本理論
        5.1.4 疲勞損傷模型
    5.2 熱應(yīng)力對(duì)無字碑風(fēng)化作用的影響機(jī)理
        5.2.1 無字碑熱應(yīng)力周期循環(huán)規(guī)律
        5.2.2 熱應(yīng)力對(duì)乾陵石刻風(fēng)化作用的影響機(jī)理
    5.3 疲勞壽命的主要影響因素
        5.3.1 應(yīng)力上限的影響
        5.3.2 應(yīng)力幅值的影響
    5.4 乾陵石刻保護(hù)建議
        5.4.1 乾陵石刻保護(hù)修復(fù)材料選取的建議
        5.4.2 乾陵石刻本體保護(hù)的建議
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]乾陵無字碑溫度場分布規(guī)律研究[J]. 任興,秦立科,甄剛,馬宏林,王番.  文物保護(hù)與考古科學(xué). 2017(06)
[2]熱應(yīng)力與膨脹力耦合作用下巖石破裂機(jī)理的數(shù)值模擬研究[J]. 黃鑫,唐世斌,包春燕,唐春安.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]基于循環(huán)荷載下西原巖石疲勞模型的改進(jìn)研究[J]. 李永輝,浦少云,饒軍應(yīng),李德榮,劉小浪,穆銳,王紅.  水利水電技術(shù). 2017(07)
[4]單軸分級(jí)循環(huán)加載條件下砂巖疲勞變形特性與損傷模型研究[J]. 李西蒙,劉長友,Syd SPENG,魯巖.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]凍融循環(huán)作用下巖石疲勞損傷計(jì)算中關(guān)鍵問題的討論[J]. 賈海梁,項(xiàng)偉,申艷軍,楊更社.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]循環(huán)加-卸載巖石本構(gòu)模型研究[J]. 張平陽,夏才初,周舒威,周瑜,胡永生.  巖土力學(xué). 2015(12)
[7]乾陵無字碑裂隙分布情況調(diào)查及其穩(wěn)定性分析[J]. 甄剛,秦立科,馬宏林.  文博. 2015(01)
[8]大理巖在高應(yīng)力狀態(tài)下受小幅循環(huán)動(dòng)力擾動(dòng)的力學(xué)試驗(yàn)[J]. 唐禮忠,武建力,劉濤,朱俊,舒計(jì)步.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(12)
[9]強(qiáng)烈風(fēng)化作用對(duì)烴源巖評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響——以額濟(jì)納旗及鄰區(qū)石炭系—二疊系為例[J]. 魏建設(shè),盧進(jìn)才,魏仙樣,韓偉,姜亭.  地質(zhì)通報(bào). 2012(10)
[10]小氣候環(huán)境因素對(duì)乾陵石刻風(fēng)化的影響研究[J]. 閻敏.  文博. 2011(04)

博士論文
[1]混凝土箱梁和空心高墩溫度場及溫度效應(yīng)研究[D]. 武立群.重慶大學(xué) 2012

碩士論文
[1]露天石灰?guī)r文物表面防護(hù)材料及工藝探索[D]. 侯鮮婷.西北大學(xué) 2015
[2]凍融條件下巖石細(xì)觀損傷力學(xué)特性研究初探[D]. 張全勝.西安科技大學(xué) 2003
[3]循環(huán)載荷作用下巖石損傷演化規(guī)律研究[D]. 唐曉軍.重慶大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3713873