Тарқишҳо пинҳон мешаванд? Барои таҳлили термостресси гранит аз аксбардории инфрасурх истифода баред

Дар ZHHIMG®, мо дар истеҳсоли ҷузъҳои гранитӣ бо дақиқии нанометрӣ тахассус дорем. Аммо дақиқии ҳақиқӣ аз таҳаммулпазирии ибтидоии истеҳсолӣ берун меравад; он якпорчагии сохтории дарозмуддат ва устувории худи маводро дар бар мегирад. Гранит, новобаста аз он ки дар пойгоҳҳои дақиқи мошинҳо ё сохтмонҳои калонҳаҷм истифода мешавад, ба нуқсонҳои дохилӣ, ба монанди тарқишҳои хурд ва холӣ, осебпазир аст. Ин нокомилӣ, дар якҷоягӣ бо фишори гармии муҳити зист, мустақиман устуворӣ ва бехатарии ҷузъро муайян мекунад.

Ин арзёбии пешрафта ва ғайриинвазивиро талаб мекунад. Тасвири гармии инфрасурх (IR) ҳамчун як усули муҳими озмоиши ғайривайронкунанда (NDT) барои гранит пайдо шудааст, ки воситаи зуд ва ғайритамосро барои арзёбии саломатии дохилии он фароҳам меорад. Дар якҷоягӣ бо таҳлили тақсимоти стресси термоӣ, мо метавонем аз ёфтани танҳо як нуқсон ба дарки воқеии таъсири он ба устувории сохторӣ гузарем.

Илми дидани гармӣ: Принсипҳои аксбардории инфрасурх

Тасвири гармии инфрасурх бо роҳи сабти энергияи инфрасурхи аз сатҳи гранит паҳншуда ва табдил додани он ба харитаи ҳарорат кор мекунад. Ин тақсимоти ҳарорат бавосита хосиятҳои термофизикии аслиро ошкор мекунад.

Принсип содда аст: нуқсонҳои дохилӣ ҳамчун аномалияҳои гармӣ амал мекунанд. Масалан, тарқиш ё холӣ ҷараёни гармиро бозмедорад ва боиси фарқияти муайяншавандаи ҳарорат аз маводи садои атроф мегардад. Тарқиш метавонад ҳамчун рахи хунуктар (маҳдудкунандаи ҷараёни гармӣ) пайдо шавад, дар ҳоле ки минтақаи хеле сӯрохдор, аз сабаби фарқиятҳо дар иқтидори гармӣ, метавонад нуқтаи гарми маҳаллиро нишон диҳад.

Дар муқоиса бо усулҳои анъанавии NDT ба монанди ташхиси ултрасадоӣ ё рентгенӣ, аксбардории инфрасурх бартариҳои муайян дорад:

  • Сканкунии босуръат ва масоҳати калон: Як тасвир метавонад якчанд метри мураббаъро фаро гирад, ки онро барои скрининги босуръати ҷузъҳои гранитии миқёси калон, ба монанди чӯбҳои пул ё катҳои мошинӣ, беҳтарин мегардонад.
  • Тамос ва вайроннашаванда: Ин усул ба пайвасткунии ҷисмонӣ ё муҳити тамос ниёз надорад ва ба сатҳи бегуноҳии ҷузъ зарари дуюмдараҷаро таъмин намекунад.
  • Мониторинги динамикӣ: Он имкон медиҳад, ки равандҳои тағирёбии ҳарорат дар вақти воқеӣ сабт карда шаванд, ки барои муайян кардани нуқсонҳои эҳтимолии аз гармӣ ба вуҷуд омада ҳангоми инкишофи онҳо муҳиманд.

Кушодани механизм: Назарияи термостресс

Қисмҳои гранитӣ ногузир стрессҳои гармии дохилиро аз сабаби тағйирёбии ҳарорати муҳит ё борҳои беруна ба вуҷуд меоранд. Ин аз рӯи принсипҳои термоэластикӣ танзим карда мешавад:

  • Номувофиқати васеъшавии гармӣ: Гранит санги мураккаб аст. Фазаҳои дохилии минералӣ (масалан, шпати далаӣ ва кварс) коэффитсиентҳои гуногуни васеъшавии гармӣ доранд. Вақте ки ҳарорат тағйир меёбад, ин номувофиқатӣ ба васеъшавии нобаробар оварда мерасонад ва минтақаҳои мутамаркази фишори кашиш ё фишурдашавиро ба вуҷуд меорад.
  • Таъсири маҳдудкунии нуқсонҳо: Нуқсонҳо ба монанди тарқишҳо ё сӯрохиҳо аз ҷиҳати табиӣ озодшавии фишори маҳаллиро маҳдуд мекунанд ва боиси консентратсияи баланди фишор дар маводи ҳамшафат мегарданд. Ин ҳамчун суръатбахш барои паҳншавии тарқишҳо амал мекунад.

Симулятсияҳои рақамӣ, ба монанди Таҳлили унсурҳои ниҳоӣ (FEA), барои муайян кардани ин хатар муҳиманд. Масалан, дар зери тағйирёбии даврии ҳарорати 20°C (мисли давраи маъмулии рӯзона/шабона), лавҳаи гранитӣ, ки тарқишҳои амудӣ дорад, метавонад фишорҳои кашиши сатҳро ба 15 МПа расонад. Бо назардошти он, ки қувваи кашиши гранит аксар вақт аз 10 МПа камтар аст, ин консентратсияи фишор метавонад боиси афзоиши тарқиш бо мурури замон гардад, ки боиси вайроншавии сохторӣ мегардад.

Муҳандисӣ дар амал: Таҳқиқоти як мисол дар соҳаи ҳифзи табиат

Дар лоиҳаи барқарорсозии ахир дар бораи сутуни қадимаи гранитӣ, аксбардории термикии инфрасурх бомуваффақият як рахи хунуки ҳалқашакли ғайричашмдоштро дар қисмати марказӣ муайян кард. Пармакунии минбаъда тасдиқ кард, ки ин аномалия тарқиши уфуқии дохилӣ аст.

Моделсозии минбаъдаи термостресс оғоз карда шуд. Симуляция нишон дод, ки шиддати кашиши авҷ дар дохили тарқиш дар гармии тобистон ба 12 МПа расида, аз ҳадди маводи хатарнок зиёдтар аст. Ислоҳи зарурӣ ин тазриқи дақиқи қатрони эпоксидӣ барои устувор кардани сохтор буд. Санҷиши IR пас аз таъмир майдони ҳарорати хеле якхеларо тасдиқ кард ва симуляцияи шиддат тасдиқ кард, ки шиддати гармӣ то остонаи бехатар (камтар аз 5 МПа) коҳиш ёфтааст.

мизи кории гранитии дақиқ

Уфуқи мониторинги пешрафтаи саломатӣ

Тасвири гармии IR, дар якҷоягӣ бо таҳлили дақиқи стресс, роҳи самаранок ва боэътимоди техникиро барои мониторинги саломатии сохторӣ (SHM)-и инфрасохтори муҳими гранитӣ фароҳам меорад.

Ояндаи ин методология ба эътимоднокии баланд ва автоматикунонӣ нигаронида шудааст:

  1. Омезиши бисёрмодалӣ: Якҷоя кардани маълумоти IR бо санҷиши ултрасадо барои беҳтар кардани дақиқии миқдории арзёбии умқ ва андозаи нуқсон.
  2. Ташхиси интеллектуалӣ: Таҳияи алгоритмҳои омӯзиши амиқ барои ҳамбастагии майдонҳои ҳарорат бо майдонҳои шиддати симулятсионӣ, ки имкон медиҳад таснифоти худкори нуқсонҳо ва арзёбии пешгӯии хатар имконпазир гардад.
  3. Системаҳои динамикии IoT: Ҳамгироии сенсорҳои IR бо технологияи IoT барои мониторинги воқеии ҳолатҳои гармӣ ва механикӣ дар сохторҳои гранитии миқёси калон.

Бо муайян кардани камбудиҳои дохилӣ ва муайян кардани хатарҳои марбут ба стресси гармӣ, ин методологияи пешрафта мӯҳлати кори ҷузъҳоро ба таври назаррас дароз мекунад ва кафолати илмиро барои ҳифзи мероси фарҳангӣ ва бехатарии инфрасохтори асосӣ таъмин менамояд.


Вақти нашр: 05 ноябри соли 2025