Ճաքերը թաքնվա՞ծ են։ Օգտագործեք ինֆրակարմիր պատկերացում գրանիտի ջերմային լարվածության վերլուծության համար։

ZHHIMG®-ում մենք մասնագիտանում ենք գրանիտե բաղադրիչների նանոմետրական ճշգրտությամբ արտադրության մեջ: Սակայն իրական ճշգրտությունը տարածվում է սկզբնական արտադրական հանդուրժողականությունից այն կողմ. այն ներառում է նյութի երկարաժամկետ կառուցվածքային ամբողջականությունը և դիմացկունությունը: Գրանիտը, անկախ նրանից, թե այն օգտագործվում է ճշգրիտ մեքենաների հիմքերում, թե մեծածավալ շինարարության մեջ, ենթակա է ներքին թերությունների, ինչպիսիք են միկրոճաքերը և խոռոչները: Այս թերությունները, զուգորդված շրջակա միջավայրի ջերմային լարվածության հետ, ուղղակիորեն որոշում են բաղադրիչի երկարակեցությունը և անվտանգությունը:

Սա պահանջում է առաջադեմ, ոչ ինվազիվ գնահատում: Ջերմային ինֆրակարմիր (ԻԿ) պատկերացումը դարձել է գրանիտի համար ոչ ապակառուցողական փորձարկման (NDT) կարևորագույն մեթոդ, որը ապահովում է դրա ներքին առողջությունը գնահատելու արագ, ոչ կոնտակտային միջոց: Ջերմային լարվածության բաշխման վերլուծության հետ միասին մենք կարող ենք անցնել թերությունը պարզապես գտնելուց մինչև դրա կառուցվածքային կայունության վրա ազդեցության իսկապես հասկանալը:

Ջերմության տեսողության գիտությունը. ինֆրակարմիր պատկերման սկզբունքները

Ջերմային ինֆրակարմիր պատկերումը գործում է՝ գրանիտի մակերևույթից ճառագայթվող ինֆրակարմիր էներգիան որսալով և այն վերածելով ջերմաստիճանի քարտեզի: Այս ջերմաստիճանի բաշխումը անուղղակիորեն բացահայտում է ջերմաֆիզիկական հատկությունները:

Սկզբունքը պարզ է. ներքին արատները հանդես են գալիս որպես ջերմային անոմալիաներ: Օրինակ՝ ճաքը կամ դատարկությունը խոչընդոտում է ջերմության հոսքը՝ առաջացնելով շրջակա ձայնային նյութի ջերմաստիճանի նկատելի տարբերություն: Ճաքը կարող է երևալ որպես ավելի զով շերտ (արգելափակելով ջերմության հոսքը), մինչդեռ բարձր ծակոտկեն հատվածը, ջերմունակության տարբերությունների պատճառով, կարող է ցույց տալ տեղայնացված տաք կետ:

Համեմատած ավանդական NDT տեխնիկայի հետ, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային կամ ռենտգենյան հետազոտությունը, IR պատկերագրությունն ունի ակնհայտ առավելություններ.

• Արագ, մեծ մակերեսի սկանավորում. Մեկ պատկերը կարող է ընդգրկել մի քանի քառակուսի մետր, ինչը այն իդեալական է դարձնում մեծածավալ գրանիտե բաղադրիչների, ինչպիսիք են կամրջի հեծանները կամ մեքենայական հարթակները, արագ սկանավորման համար։
• Անկոնտակտ և ոչ դեստրուկտիվ. մեթոդը չի պահանջում ֆիզիկական միացում կամ կոնտակտային միջավայր, ինչը ապահովում է բաղադրիչի անարատ մակերեսին զրոյական երկրորդային վնաս։
• Դինամիկ մոնիթորինգ. Այն թույլ է տալիս իրական ժամանակում գրանցել ջերմաստիճանի փոփոխության գործընթացները, ինչը կարևոր է ջերմային ազդեցությունից առաջացած հնարավոր թերությունները հայտնաբերելու համար՝ դրանց զարգացմանը զուգընթաց։

Մեխանիզմի բացահայտում. Ջերմային սթրեսի տեսություն

Գրանիտե բաղադրիչները անխուսափելիորեն ներքին ջերմային լարվածություններ են առաջացնում շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տատանումների կամ արտաքին բեռների պատճառով: Սա կարգավորվում է ջերմաառաձգականության սկզբունքներով.

• Ջերմային ընդարձակման անհամապատասխանություն. Գրանիտը կոմպոզիտային ապար է: Ներքին հանքային փուլերը (օրինակ՝ դաշտային սպաթը և քվարցը) ունեն տարբեր ջերմային ընդարձակման գործակիցներ: Երբ ջերմաստիճանը փոխվում է, այս անհամապատասխանությունը հանգեցնում է անհավասար ընդարձակման՝ ստեղծելով ձգման կամ սեղմման լարման կենտրոնացված գոտիներ:
• Թերության սահմանափակման էֆեկտ. ճաքերի կամ ծակոտիների նման արատները բնույթով սահմանափակում են տեղայնացված լարման արտազատումը՝ հարակից նյութում առաջացնելով բարձր լարման կոնցենտրացիաներ: Սա գործում է որպես ճաքերի տարածման արագացուցիչ:

Թվային մոդելավորումները, ինչպիսին է վերջավոր տարրերի վերլուծությունը (FEA), կարևոր են այս ռիսկի քանակականացման համար: Օրինակ՝ 20°C ցիկլիկ ջերմաստիճանի տատանման դեպքում (ինչպես ցերեկային/գիշերային տիպիկ ցիկլը), ուղղահայաց ճաք պարունակող գրանիտե սալը կարող է ենթարկվել 15 ՄՊա-ի հասնող մակերեսային ձգման լարվածությունների: Հաշվի առնելով, որ գրանիտի ձգման ամրությունը հաճախ 10 ՄՊա-ից պակաս է, այս լարվածության կոնցենտրացիան կարող է ժամանակի ընթացքում ճաքի մեծացման պատճառ դառնալ, ինչը կհանգեցնի կառուցվածքային քայքայման:

Ճարտարագիտությունը գործողության մեջ. Պահպանման դեպքի ուսումնասիրություն

Հին գրանիտե սյան վերջերս կատարված վերականգնման նախագծում ջերմային ինֆրակարմիր պատկերումը հաջողությամբ հայտնաբերել է անսպասելի օղակաձև սառը գոտի կենտրոնական հատվածում: Հետագա հորատումը հաստատել է, որ այս անոմալիան ներքին հորիզոնական ճաք է:

Սկսվեց ջերմային լարվածության հետագա մոդելավորումը: Սիմուլյացիան ցույց տվեց, որ ամառային շոգի ժամանակ ճաքի ներսում ձգման առավելագույն լարումը հասնում էր 12 ՄՊա-ի, վտանգավոր կերպով գերազանցելով նյութի սահմանը: Պահանջվող վերականգնումը կառուցվածքը կայունացնելու համար ճշգրիտ էպօքսիդային խեժի ներարկումն էր: Վերանորոգումից հետո ինֆրակարմիր ստուգումը հաստատեց զգալիորեն ավելի միատարր ջերմաստիճանային դաշտ, և լարվածության մոդելավորումը հաստատեց, որ ջերմային լարվածությունը նվազեցվել է մինչև անվտանգ շեմ (5 ՄՊա-ից ցածր):

Առողջության առաջադեմ մոնիթորինգի հորիզոնը

Ջերմային ինֆրակարմիր պատկերումը, զուգորդված խիստ լարվածության վերլուծության հետ, ապահովում է արդյունավետ և հուսալի տեխնիկական ուղի կարևորագույն գրանիտե ենթակառուցվածքների կառուցվածքային առողջության մոնիթորինգի (ՇԱՄ) համար։

Այս մեթոդաբանության ապագան մատնանշում է բարձրացված հուսալիություն և ավտոմատացում.

1. Բազմամոդալ միաձուլում. ինֆրակարմիր տվյալների համադրություն ուլտրաձայնային թեստավորման հետ՝ արատի խորության և չափի գնահատման քանակական ճշգրտությունը բարելավելու համար։
2. Խելացի ախտորոշում. խորը ուսուցման ալգորիթմների մշակում՝ ջերմաստիճանային դաշտերը մոդելավորված լարվածության դաշտերի հետ համեմատելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս ավտոմատ կերպով դասակարգել թերությունները և կանխատեսող ռիսկի գնահատումը։
3. Դինամիկ IoT համակարգեր. IR սենսորների ինտեգրում IoT տեխնոլոգիայի հետ՝ մեծածավալ գրանիտե կառույցներում ջերմային և մեխանիկական վիճակների իրական ժամանակում մոնիթորինգի համար։

Ներքին թերությունները ոչ ինվազիվ եղանակով նույնականացնելով և դրանց հետ կապված ջերմային սթրեսի ռիսկերը քանակականացնելով՝ այս առաջադեմ մեթոդաբանությունը զգալիորեն երկարացնում է բաղադրիչների կյանքի տևողությունը՝ ապահովելով գիտական ​​​​երաշխիք ժառանգության պահպանման և հիմնական ենթակառուցվածքների անվտանգության համար։