含缺陷的電熱體溫度場的Green函數(shù)法分析.pdf

1、本論文的研究課題來源于國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目——碳纖維智能層的多場耦合機(jī)理及其場域診斷(項(xiàng)目編號：10672128)。 大型水壩、橋梁、核電站安全殼等重大混凝土工程的安全可靠性、耐久性問題是涉及國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國家安全的重大問題。而已有的混凝土大型結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的損傷積累和災(zāi)變行為日趨突出。因此，對重大混凝土工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷監(jiān)測與分析己成為重要研究課題之一。 本文以混凝土工程結(jié)構(gòu)的損傷監(jiān)測與分析為背景，通過建立碳纖維混凝

2、土缺陷體的電熱理論模型，運(yùn)用Green(格林)函數(shù)法對相應(yīng)模型內(nèi)部溫度場進(jìn)行求解，研究與編程分析，得出了預(yù)期結(jié)果。并圍繞該問題進(jìn)行了相關(guān)的探索性的理論分析與研究。這將對混凝土中的損傷進(jìn)行紅外熱成像無損檢測技術(shù)提供一定的理論依據(jù)。主要成果與創(chuàng)新之處如下： 1、建立了含有內(nèi)熱源的熱傳導(dǎo)溫度分析模型； 2、對含有橢圓形缺陷的電熱體通過穩(wěn)恒電場分析得到了焦耳熱源的函數(shù)解析表達(dá)； 3、通過對含有橢圓形缺陷的電熱體模型做近似

3、處理，構(gòu)造格林函數(shù)，并分析求解得到溫度場的解析解： 4、對材料不同物性參數(shù)(主要是電阻率與導(dǎo)熱系數(shù))、缺陷幾何尺寸的變化及通電時(shí)間的變化對溫度造成的影響進(jìn)行了分析研究，得出了相應(yīng)的結(jié)論，這將對紅外檢測具有一定的指導(dǎo)意義。 本文研究涉及到力學(xué)、電學(xué)、混凝土材料學(xué)、傳熱學(xué)等多學(xué)科，其成果對提高混凝土紅外無損檢測的效率和精度，增進(jìn)紅外在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且對碳纖維混凝土在關(guān)鍵土木結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)