[发明专利]一种基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法

说明书

本发明公开了一种基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法，包括：采集大体积混凝土的图像信息，并分析提取出所述图像信息中典型特征点的温度数据以及生成红外热图像；根据所述温度数据利用多参数反演技术反演出所述大体积混凝土热力学参数，并仿真模拟出大体积混凝土的温度场和应力场；基于所述温度场、应力场和所述红外热图像分析所述大体积混凝土的裂缝情况，利用定制校准量具及透视变换公式求取裂缝大小，完成裂缝分析。本发明采用反演技术以及透视变换公式来获取温度场信息以及裂缝的影响面积，提高了计算的准确度及速度。

技术领域

本发明涉及混凝土参数分析的技术领域，尤其涉及一种基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法。

背景技术

混凝土在浇筑完成后其内部温度会迅速升高，由于混凝土水泥水化热不容易很快散失，蓄热于内部，很容易导致混凝土内部与环境温差较大，由此容易产生裂缝；并且现有混凝土体积朝着越来越大的趋势发展，需要监测温度的部位也越来越多，依靠传统手工测温工作量极大、劳动强度高，且测量频率低不适合用于大体积混凝土温度监测，若采用线缆传输方式测温的方法，由于施工现场条件复杂，布线较为不方便，经常出现测温线被砸断的情况，而且受距离限制；且对于已发生的裂缝无法及时、准确地分析判断其裂缝面积，从而导致无法及时做出挽救措施。

基于上述混凝土测温中以及裂缝面积的计算上存在的技术问题，尚未有相关的解决方案，因此亟需寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有技术方案无法准确、快速地得到混凝土的温度场，从而导致无法准确的判断裂缝的影响面积。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：采集大体积混凝土的图像信息，并分析提取出所述图像信息中典型特征点的温度数据以及生成红外热图像；根据所述温度数据利用多参数反演技术反演出所述大体积混凝土热力学参数，并仿真模拟出大体积混凝土的温度场和应力场；基于所述温度场、应力场和所述红外热图像分析所述大体积混凝土的裂缝情况，利用定制校准量具及透视变换公式求取裂缝大小，完成裂缝分析。

作为本发明所述的基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法的一种优选方案，其中：所述大体积混凝土的图像信息的采集包括利用红外热成像仪进行图像信息的采集。

作为本发明所述的基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法的一种优选方案，其中：所述典型特征点的温度数据包括，将所采集的图像进行图像分割，分割为64块大小相等的图形；每个图形的顶点即为所述典型特征点，提取所述典型特征点的温度数据。

作为本发明所述的基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法的一种优选方案，其中：所述利用多参数反演技术反演出所述大体积混凝土热力学参数并仿真模拟出大体积混凝土的温度场和应力场包括，利用多物理场仿真方法建立温度场正演计算模型：

其中，ρ_l为流体密度，n为微元面积矢量dS外法线的单位矢量，U为流体速度，f为单位质量流体所受到的质量力，Π为微元面积矢量dS的应力张量，c为流体的比热容，T为控制体的温度，k为导热系数，Q为对应微元的生热量，为调和算子，x,y,z表示空间坐标系的三个轴，u,v,w分别为流体速度U在x,y,z方向上的速度分量。

作为本发明所述的基于温度场变化检测大体积混凝土裂缝的分析方法的一种优选方案，其中：还包括，内部损耗的边界条件：