快速测定导热系数随温度呈线性变化关系的方法

本文采用导热反问题的数学原理,提出了一种一次测定随温度线性变化的导热系数方法。进行了数值模拟,制作了实验设备,从计算及实验两方面都得到较满意的结果。     

基于遗传算法的热物性参数辨识

建筑物外墙导热反问题参数间的协同研究是建筑传热协同理论中的基本问题,主要研究在一定控制目标下(如一定的温度场或热流密度)各参数之间的匹配关系。对于此类问题,需要采用反问题的求解方法。本文在求解过程中引入改进的遗传算法,提出了改进的遗传算法与数值计算相结合的数学模型。通过两个算例的验证,结果表明：改进的遗传算法可以用于建筑物墙体稳态导热参数之间的协同研究,也可以应用于非稳态的类似研究。     

基于网络的磨削温度红外监控系统研究

将网络监测技术与红外测温技术相结合设计了磨削温度红外监控系统．该系统采用SAT-G90红外热像仪对磨削温度数据进行实时采集,当磨削温度超过预设值时立即报警,同时通过磨削温度红外监控软件发送指令来调整磨削相关参数,以降低磨削温度,避免磨削烧伤;该系统还具有对采集到的磨削红外图像上的任一指定区域的磨削温度进行自动数据分析,并显示该区域最高、最低和平均磨削温度等功能．经企业实际应用,该系统的精度高、实时性强,有效地避免了磨削烧伤．     

混凝土导热-损伤耦合的理论与分形研究

混凝土失效机理为原始缺陷在载荷条件和腐蚀环境的作用下造成其损伤累积和性能劣化。由于混凝土破坏的混沌演化过程,为了表征混凝土单元不同损伤状态时的导热性能变化,采用主动式外热源激励和分辨率极高的红外成像仪捕捉其表面温度场,得到一系列红外热像图样本,分析和计算其分形维数,再用基于分形维数的损伤表征因子描述和表征混凝土不同损伤状态。涉及到混凝土导热一损伤耦合的理论研究和分形研究两大课题以及试验样本的提取。     

红外图像增强方法的研究

为解决对比度差、边缘细节模糊等问题,提出了用分段增强法提高红外图像对比度.分段小波增强算法能有效地同时增强红外图像对比度及边缘细节,并抑制噪声.建立了表征图像边缘的特征向量.根据红外图像边缘的特征,准确提取红外图像的边缘.通过神经网络边缘检测法对样本集训练,使网络具有依据边缘特征向量求解场景中物理边缘的能力.实验结果表明神经网络边缘检测算法的精度优于其他算法,抗噪声能力强、边缘定位能力强、检测精度高.     

基于SOM神经网络的变电站设备红外热像诊断研究

提出了基于自组织神经网络(SOM)判别变电站设备热故障类型的红外图像诊断方法.采用了最大类间差法(OTSU)对电力设备红外热像进行了分割处理,从中提取出包括设备红外热像的温度特征值、Zernike不变矩等12个参数,以此作为设备状态识别的信息输入量,将设备的状态分类信息作为输出向量.通过训练56组红外热像数据,确定了SOM神经网络识别模型中的参数值.试验结果表明:该方法可用于变电站设备状态诊断,相对于传统的神经网络方法的诊断结果,该方法对设备运行状态评估的准确率高达85.7%,如将诊断模型产生的可疑状态列入故障状态,则故障的诊断率可达到95%以上.     

界面贴合型缺陷的超声红外热波检测与识别

为了实现对复合材料内部界面贴合性缺陷的快速检测和识别,采用超声红外热波方法进行了检测研究.建立了一个含有表面微裂纹、边缘垂直裂纹、分层、脱粘等4种缺陷类型界面贴合型缺陷的复合材料有限元模型,进行了超声热波检测数值仿真.并分别制作了碳纤维增强复合材料分层损伤试件、玻璃纤维复合材料疲劳裂纹试件和T700/BA202环氧树脂基复合材料冲击损伤试件,开展了超声红外热波检测实验和缺陷识别研究.结果表明,超声热波方法适合于复合材料裂纹、分层、冲击损伤等界面贴合型缺陷的快速检测和识别,而对脱粘等非界面贴合型缺陷则无检测效果.微小裂纹(≤0.001 m)可以被检测出,对浅表面(0.001 m深)缺陷的识别精度达95％,且裂纹越长,裂纹面越大越容易被检出,对0.002 m长的裂纹的检测误差为13.88％,与超声C扫方法相比,超声热波方法对冲击损伤大小的识别误差为5.7％.     

基于模态缺陷的变刚度复合材料圆柱壳屈曲特性

研究了基于自动铺丝技术的变刚度复合材料圆柱壳的屈曲性能和缺陷敏感性。基于丝束剪切/重送技术,提出了可以精确模拟圆柱壳面内重叠/间隙区域的简便算法,使有限元模型更加贴近实际制造过程。开展了复合载荷作用下曲线纤维铺层方式对圆柱壳屈曲性能影响的研究,结合Kriging模型和遗传算法,对纤维角度沿环向和轴向线性变化的铺层设计方式进行了优化。最后,利用改进弧长法对不同模态缺陷条件下变刚度复合材料圆柱壳的缺陷敏感性进行了分析。结果表明:在轴压和均匀外压复合作用下,纤维角度沿轴向变化的铺层方式可以有效提高结构的屈曲性能。当带宽为25.4 mm、T₀=80、T₁=45时变刚度圆柱壳的屈曲性能最优,较基准构型和常刚度最优构型临界屈曲载荷分别提高了70.9%和34.5%。变刚度圆柱壳的抗缺陷敏感性较基准铺层方式和最优常刚度铺层方式得到了提升。因此,变刚度设计可以使复合载荷作用下的圆柱壳结构在提升结构抗屈曲性能的同时降低对几何缺陷的敏感性。     

导热反问题原理辨识均质材料导热系数及体积热容的算法

目的 分析非稳态导热反问题在现场快速辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容的算法.方法 利用参数辨识算法,计算了内部圆柱面在常热流情况下,材料的热物性参数,给出了相关的数值验证,对温度获取时可能产生的随机和系统误差进行探讨.结果 若获取的温度为真值,该算法辨识的导热系数和体积热容的值与真值的误差分别为0.11%和0.16%;若考虑温度的随机误差和系统误差,随着优化函数J减小,k和C的辨别结果 却先收敛后发散.结论 利用非稳态导热反问题的原理辨识建筑围护结构的导热系数和体积热容是可行的;本算法可行且稳定;参数辨识对误差较为敏感.     

建筑保温技术的发展趋势

文章介绍建筑中外墙内保温与外保温技术的发展趋势.     

利用IHCP原理对固体导热系数函数估计的研究

本文利用IHCP原理,对固体导热系数k的函数估计进行了研究．文中提出并使用了将温度分布直接转化为导热系数分布的Kirchhoff变换方法,进一步揭示了导热系数k与换热系数h测算敏感度系数的最优化匹配关系,还提出了物体比热Cp及热扩散系数a的参数估计最优化判别式．     

神经网络算法在确定热物性参数中的应用

提出将近年来飞速发展的人工神经网络技术应用于导热领域的研究．通过神经网络算法和导热正问题的结合来求解导热反问题用于确定热物性参数，首先从理论上分析了方法的可行性，并通过数值模拟仿真编写程序得到多组计算结果，验证了算法的正确性．文中提出的算法为热物性参数的测定提供了新颖的方法．     

改进遗传算法在导热反问题研究中的应用——以建筑物外墙热工参数协同研究为例

建筑物外墙导热反问题参数间的协同研究是建筑传热协同理论中的基本问题,主要研究在一定控制目标下（如一定的温度场或热流密度）各参数之间的匹配关系。对于此类问题,需要采用反问题的求解方法。本文在求解过程中引入改进的遗传算法,提出了改进的遗传算法与数值计算相结合的数学模型。通过两个算例的验证,结果表明：改进的遗传算法可以用于建筑物墙体稳态导热参数之间的协同研究,也可以应用于非稳态的类似研究。     

平壁导热传递函数研究

文中推导了无内热源,初始温度为常数的平壁导热传递函数。讨论了传递函数的奇点;给出了几种常用情况下的特征方程及脉冲响应函数,频率响应函数。本文的意义在于通过对平壁导热传递函数的求取及讨论,全面了解平壁的导热特性,平壁导热传递函数不仅可以用于瞬态,周期及随机温度变化,而且还可以用于模式识别,有广泛的应用前景。     

圆柱体45钢淬火过程中热传导方程逆问题的求解

以４５钢圆柱体为试件，由实验确定的温度和时间之间的关系，利用有限差分法和非线性估计法，求解４５钢圆柱体试作在淬火过程中热传导方程的逆问题．从而得到以油和水为淬火液时圆柱体表面换热系数曲线．计算结果表明：上述方法是确定钢淬火时表面换热系数的一种有效方法，以水为淬火液所得到的表面换热系数比油为淬火液所得到的表面换热系数大．     

玻化微珠再生混凝土柱外墙角部位的P-Temp计算分析

为了量化分析玻化微珠再生混凝土柱应用于建筑构件与剪力墙时对围护结构中外墙角部的热桥现象的影响,利用二维温度场计算软件P-Temp进行了模拟分析,并且与多孔砖结合聚苯板的保温处理方法进行了对比.结果表明:在保温砂浆层为60 mm时,普通混凝土柱与玻化微珠再生混凝土剪力墙结合使用时的热桥线传热系数为0.14 W/(m·K),流出热量为13.462 W; 玻化微珠再生混凝土柱与玻化微珠再生混凝土剪力墙结合使用时的热桥线传热系数为-0.11 W/(m·K),流出热量为8.564 W,且流出热量均小于采用多孔砖外贴