水泥混凝土是水泥、骨料、砂和水的拌合物,具有強度高、可塑性好等優(yōu)良性能,在土木建筑工程中得到廣泛應用。宏觀上可以將混凝土看作是均勻的人造建筑材料,但當其配合比、攪拌、施工或養(yǎng)護不合理時,易出現(xiàn)局部蜂窩、離析、松散、孔洞等缺陷,嚴重影響其力學性能的發(fā)揮,甚至威脅到建筑物的安全。因此,如何運用各種檢測方法來判斷混凝土內部缺陷的性質和規(guī)模受到廣泛關注和重視,目前比較成熟的無損檢測方法有超聲波法、地質雷達法等。通常,同一性質混凝土的導熱系數(shù)應為一定值,若存在缺陷,必然會影響局部熱量的傳遞,通過混凝土內部熱擴散并在其表面表現(xiàn)出來。因此研究局部不均勻混凝土的熱傳導特性,可以為利用紅外熱像技術檢測混凝土表面溫度推測內部均勻性提供理論支持,在實際工程上也有一定應用價值。本文主要研究幾種常見缺陷混凝土熱傳導特性,建立了不同性質、不同大小、不同形狀、不同埋深等多種數(shù)學模型,運用ANSYS有限元分析軟件進行內部溫度場和表面溫度場的數(shù)值模擬,分析混凝土自身紅外輻射—表面溫度—材料特性三者間的內在關系,結合物理模型的實測數(shù)據(jù)分析,綜合歸納不均勻混凝土的表面溫度異常規(guī)律。數(shù)值模擬和物理模擬研究表明:含氣缺陷對混凝...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究進展
    1.3 主要研究內容
第二章 混凝土熱傳遞基本規(guī)律
    2.1 熱傳遞基本方式
        2.1.1 熱傳導
        2.1.2 對流與輻射
        2.1.3 導熱基本概念
        2.1.4 導熱微分方程及其定解條件
    2.2 混凝土的熱學性質
    2.3 不均勻混凝土熱學性質
    2.4 本章小結
第三章 ANSYS workbench有限元數(shù)值模擬及分析
    3.1 有限元基本原理
    3.2 三維穩(wěn)態(tài)熱傳導有限元的方程
    3.3 三維瞬態(tài)熱傳導有限元方程
    3.4 局部不均勻混凝土溫度場有限元數(shù)值模擬
        3.4.1 數(shù)學模型的建立
        3.4.2 有限元計算過程
        3.4.3 模擬求解過程
        3.4.4 邊界條件對混凝土傳熱的影響
    3.5 局部不均勻混凝土表面溫度場模擬分析
        3.5.1 不同性質
        3.5.2 不同大小
        3.5.3 不同形狀
        3.5.4 組合缺陷
    3.6 本章小結
第四章 物理模型紅外測試分析
    4.1 紅外熱成像檢測的基本原理與檢測儀器
    4.2 物理模型設計與制作
        4.2.1 物理模型設計
        4.2.2 模型制作與測試
    4.3 實測成果與分析
        4.3.1 不同形狀(模型一)
        4.3.2 不同性質(模型二)
        4.3.3 不同深度(模型三)
    4.4 紅外熱成像檢測影響因數(shù)分析
    4.5 本章小結
第五章 紅外熱成像法在土木工程中的應用研究
    5.1 空鼓
    5.2 裂縫
    5.3 建筑氣密性
    5.4 路面積水
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄 A 攻讀學位期間發(fā)表的論文與科研成果清單
致謝



本文編號：3933150