[发明专利]一种高温工程结构弱点的识别方法

摘要

一种高温工程结构弱点识别方法：S1利用有限元法对高温工程结构系统进行整体结构计算分析；S2采用固有频率检测检测技术对工程结构系统中薄弱环节进行检测；S3采用红外检测成像检测技术确定结构缺陷具体部位；S4采用有限元法计算结构在不同尺寸缺陷和结构应力的关系曲线，因此可以根据检测出高温工程结构缺陷确定维修方案。本发明通过将三种技术相结合使用的方法，可以有效地对高温工程结构系统进行弱点识别，确定出含缺陷结构的应力分布情况，因此可以有效确定高温工程结构的维修计划。

主权项

1.一种高温工程结构弱点的识别方法，其特征是：包括以下步骤：S1对高温工程结构整体进行有限元强度计算S1-1建立所要检测的高温工程结构整体有限元模型，按照工程实际情况确定有限元模型的边界条件；S1-2对高温工程结构整体进行有限元强度计算；S1-3根据对高温工程结构整体有限元强度计算结果，找出应力最大的结构薄弱部位，确定为重点检测区域；S2对重点检测区域，采用结构振动特性检测仪器检测高温工程结构的固有频率S2-1在实验室对不同类型结构检测固有频率，包括以下子步骤：S2-1-1在实验室检测与实际高温工程结构一致的无缺陷结构、含有不同尺寸的缺陷结构的固有频率；S2-1-2把高温工程结构的有限元强度计算方法计算所得固有频率与实验室检测所得固有频率进行比较，得到修正系数，该修正系数将在下面确定由于缺陷增大导致固有频率与初始固有频率比较相对最大误差时用到；修正系数定义为：式中：ω_i试验：由实验室检测所得的结构的第i阶固有频率；ω_i有限元：由有限元强度计算方法计算获得的结构第i阶固有频率；S2-2在重点检测区域安装固定的传感器，定期进行固有频率检测；S2-3如果S2-2所检测的固有频率与S2-1检测的固有频率变化相应的最大误差达到1.5%时，则进入下一步骤，否则表明管道内没有产生较大的缺陷，终止；S3采用红外线成像检测技术检测高温工程结构的缺陷部位包括以下子步骤：S3-1实验室检测选择与实际结构一致的结构制成试件，在实验室模拟实际的工作状态，对结构进行红外线成像，把不同缺陷下的热成像照片与相应结构的缺陷形状尺寸情况建立对比数据库；S3-2现场检测首先在检测区域内搭建遮阳蓬，避免阳光直接照射到检测区域；如果有其他热源时，采用遮挡或移除方式避免其干扰；如果结构外表面的反射率高到足以使仪器检测精度降低到5%以上时，则要在其表面喷涂油漆涂料，降低其表面的反射率；如果结构的保温层厚度使得检测仪器检测精度下降5%以上，导致无法用仪器精确检测到结构温差情况下，去除保温层后再进行检测；S3-3根据现场的红外热成像图像和前面建立的热成像照片与缺陷形状尺寸对比数据库，结合含缺陷有限元热传导分析模型与上述热成像图片对比的方法，判断出缺陷几何形状；S4利用有限元强度计算方法判断结构的强度。根据上述检测出的缺陷几何尺寸，建立含有缺陷的高温结构有限元模型，计算出高温工程结构缺陷部位的应力分布和最大应力。