Тепловой метод неразрушающего контроля и диагностика строительных объектов

• Автор: Лебедев, Олег Вадимович
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 258 с. : ил.

ТЕПЛОВОЙ МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКА СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ Оглавление
1. Современное состояние методов и средств теплового неразрушающего контроля диагностики технического состояния и энергоэффективности строительных промышленных объектов
1.1 .Анализ современного состояния физико-математического моделирования комплексного процесса ТНК
1.1.1.Современное состояние проблемы адекватного математического моделирования процесса контроля и методов решения обратных задач
1.1.2. Анализ современного состояния диагностики наружных ограждающих конструкций(несущих стен) строительных объектов методами теплового неразрушающего контроля
1.1.3.Современное состояние методов и средств определения точки росы и положения плоскости промерзания
1.1.4.Анализ методов и средств определения теплофизических характеристик светопрозрачных ограждающих конструкций
1.1.5.Современное состояние методов оценки достоверности результатов контроля в условиях априорного отсутствия эталона и определение погрешности измерений
1.2.Современное состояние аппаратуры теплового неразрушающего контроля24
1.3. Постановка задачи исследования
2.Теоретическое обоснование процесса теплового неразрушающего контроля и диагностики технического состояния и эффективности энергосбережения строительных объектов
2.1 .Разработка многофункциональной физико-математической модели процессов теплового неразрушающего контроля
2.1.1 .Постановка и решение прямой и обратной задачи уравнения теплопроводности
2.1.2.Разработка математической модели определения теплотехнических характеристик строительных объектов на основе решения обратной задачи теплопроводности
2.1.3.Разработка физико-математической модели для исследования явлений тепло- и влагопереноса во время фазовых переходов жидкость - твердое тело в многослойных строительных объектах
2.1.3.1 .Общая формулировка задачи
2.1.3.2.Аналитическое решение задачи о границе плоскости промерзания
2.1.3.3 .Численное решение задачи о перемещении границы промерзания
2.1.3.4.Модель определения текущей координаты точки росы
2.1.4.Разработка физико-математической модели для теплового неразрушающего контроля светопрозрачных ограждающих конструкций
2.1.4.1.Физико-математическая модель
2.1.4.2.Численное решение задачи нестационарной теплопередачи системы “стекло - воздушный зазор - стекло”
2.2. Теоретическое исследование моделей и процессов ТНК
2.2.1 Сравнение теоретических результатов аналитического и численного
решений задачи теплопроводности с периодическими граничными условиями
2.2.2.Теоретическое исследование функционала правдоподобия от основных параметров при симуляция натурных результатов
2.2.3.Теоретическое исследование возможности определения текущего положения плоскости промерзания в многослойных конструкциях
2.2.4.0пределение теплотехнических характеристик светопрозрачных конструкций строительных объектов
2.3.Аналитический и численный методы анализа оценки погрешностей моделей ТНК
2.4. Выводы по разделу
3.Методические принтщпы разработки технических и программно-аппаратных средств теплового неразрушающего контроля и диагностики технического состояния строительных объектов
3.1. Разработка требований к техническим и программно- аппаратным средствам
3.2. Разработка алгоритма, технологии измерения и автоматизированной системы теплового неразрушающего контроля для определения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий
3.3. Разработка алгоритма, технологии измерения и контроля температурновлажностного режима строительных объектов
3.4. Разработка алгоритма и технических средств измерения теплотехнических характеристик светопрозрачных ограждающих конструкций

функционалов (2.11) для обеих поверхностей ограждающей конструкции.

Значения коэффициентов линейной комбинации располагаются на интервале (0,1), с их помощью можно делать вывод о “правдоподобном интервале”, содержащем истинное значение теплопроводности.
Отметим, что предложенный критерий сравнения на основании температуры воздуха (2.1) не является единственно возможным. Например, возможны следующие критерии:
1. Решение прямой задачи теплопроводности с граничными условиями (2.8), затем для каждой тройки параметров (теплопроводность и два коэффициента теплопередачи) вычислять “функционал правдоподобия”, производя градиентный поиск минимума (2.3).
* 2. Решение прямой задачи теплопроводности с граничными условиями 1го рода, далее строить “функционал правдоподобия” на основе тепловых потоков.
Отрицательная сторона метода 1- излишне большое время счета (оценка числа операций: порядка Ы3, где N - число операций, необходимое для метода, разобранного в предыдущем пункте). Отрицательная сторона метода 2- наличие постороннего (“паразитного”) решения: Х=0, ао=0, щ=0. Оно реализует безусловный минимум функционала, построенного на основе любой метрики, его физический смысл — полное отсутствие теплопроводности и каких-либо процессов. Из-за этого глобального минимума локальные минимумы обычно не
• реализуются. Поэтому самым эффективным является разобранный вариант. Наличие временных рядов для тепловых потоков не повлияет на описанную выше схему, лишь внеся дополнительные уточнения на этапе (2.1) (2.2).
Таким образом, рассмотрены методы и критерии выбора неизвестных теплофизических характеристик объектов разной природы по их отклику в виде температур. Предложен метод упрощения полного “функционала правдоподобия” с помощью выделения явной зависимости от части параметров для определения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий и строительных объектов на основе решения обратной задачи теплопроводности.