导电混凝土损伤检测电阻层析成像技术研究
发布时间：2022-11-08 19:54
混凝土健康检测和监测技术对保证混凝土结构的安全性具有重要的意义。电阻层析成像技术（ERT,Electrical Resistance Tomography）是一种具有鲜明特点的新兴计算机层析成像技术,具有成本低、便于携带、成像速度快、非倾入等诸多优点,在混凝土损伤检测领域有广阔的应用前景。传统的混凝土导电性能较差,限制了电阻层析成像技术的应用,基于此,本文对混凝土本身的导电性进行相关研究,编写适用的ERT图像重建算法并进行计算机模拟和实验验证。主要工作如下:（1）对混凝土的导电性能进行相关研究,通过掺入石墨等导电材料增加混凝土的导电性,配制具有良好导电性的混凝土,为层析成像技术的应用提供实验依据。（2）对电阻层析成像技术的原理和数学模型进行研究,采用有限元模拟软件COMSOL Multiphysics对电阻层析成像技术的正问题进行计算机模拟和建模计算,通过选取不同参数条件（边界条件、剖分精度）进行模拟对比,确定最优正问题模拟参数。（3）对电阻层析成像技术的图像重建算法进行探索研究,基于EIDORS开源代码在MATLAB平台上自主编写反问题求解和图像重建算法,并通过计算机模拟对算法进行功...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 混凝土结构健康检测技术研究现状
1.3 电阻层析成像技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 导电混凝土制备及其导电性研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.3 实验仪器
2.4 导电混凝土试件制备
2.5 电阻率测试
2.6 实验结果及分析
2.7 本章小结
3 电阻层析成像技术及其正问题模拟研究
3.1 引言
3.2 ERT系统的构成
3.3 ERT技术原理
3.4 ERT正问题描述与有限元求解
3.5 ERT正问题的有限元数值模拟
3.6 本章小结
4 ERT反问题描述及图像重建算法研究
4.1 引言
4.2 ERT反问题描述
4.3 ERT反问题求解方法
4.4 基于EIDORS的 ERT图像重建算法研究
4.5 图像重建算法质量评价标准
4.6 反问题求解及图像重建算法的数值模拟验证
4.7 不同激励条件下的ERT反问题模拟研究
4.8 数据缺失情况下的ERT反问题模拟研究
4.9 图像二次处理算法研究
4.10 本章小结
5 导电混凝土的ERT实验验证
5.1 引言
5.2 ERT系统搭建
5.3 混凝土损伤实验研究
5.4 本章总结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土与水泥制品行业上市公司2018年年报分析[J]. 姜莎莎. 混凝土世界. 2019(05)
[2]冲击回波法检测混凝土结构厚度与缺陷的试验研究[J]. 张景奎,崔德密. 长江科学院院报. 2018(02)
[3]2017年我国混凝土市场运行回顾[J]. 姜莎莎. 商品混凝土. 2018(01)
[4]2017年我国混凝土市场运行回顾[J]. 姜莎莎. 商品混凝土. 2018 (01)
[5]混凝土结构缺陷的红外热成像检测识别技术[J]. 马晔. 公路交通科技. 2017(12)
[6]电学层析成像技术[J]. 王化祥. 自动化仪表. 2017(05)
[7]电阻抗成像技术在水泥基材料渗水检测中的应用[J]. 周小勇,余佳干,李田军,周传波. 无损检测. 2017(04)
[8]石墨导电复合材料有效电导率模型研究[J]. 杨怡,宋固全,陈煜国. 化工新型材料. 2015(05)
[9]有限元数值解法在MATLAB中的实现及可视化[J]. 冯桂莲. 软件工程师. 2015(01)
[10]红外热像技术在建筑渗漏检测中的应用[J]. 杨晓虹,许国东,李天艳,张亚挺. 工程质量. 2010(05)
博士论文
[1]几类共轭梯度算法的研究[D]. 姚胜伟.华东理工大学 2014
[2]电阻层析成像稀疏重建方法研究[D]. 赵佳.天津大学 2015
[3]新型电学层析成像技术及其应用研究[D]. 谭梧浩.浙江大学 2016
[4]机敏混凝土结构的电阻率层析成像研究[D]. 徐东亮.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]复相导电机敏混凝土压敏特性及其电学成像初步研究[D]. 尹磊建.中国矿业大学 2019
[2]基于红外热成像的结构缺陷检测技术研究[D]. 宋培源.东南大学 2018
[3]电阻抗成像的数值解法研究[D]. 王丁洁.西安理工大学 2018
[4]碳纤维混凝土力敏特性及在井壁受力监测中的初步应用[D]. 曹东岳.中国矿业大学 2018
[5]电阻层析成像混凝土钢筋锈蚀无损检测[D]. 惠洪州.济南大学 2017
[6]混凝土电阻率检测系统[D]. 王宁.山东大学 2016
[7]基于MATLAB与COMSOL的磁场仿真系统研究[D]. 李晶晶.吉林大学 2015
[8]基于树脂基碳纤维智能材料板结构应变监测研究[D]. 孔刘林.武汉理工大学 2013
本文编号：3704460
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 混凝土结构健康检测技术研究现状
1.3 电阻层析成像技术研究现状
1.4 本文主要研究内容
2 导电混凝土制备及其导电性研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.3 实验仪器
2.4 导电混凝土试件制备
2.5 电阻率测试
2.6 实验结果及分析
2.7 本章小结
3 电阻层析成像技术及其正问题模拟研究
3.1 引言
3.2 ERT系统的构成
3.3 ERT技术原理
3.4 ERT正问题描述与有限元求解
3.5 ERT正问题的有限元数值模拟
3.6 本章小结
4 ERT反问题描述及图像重建算法研究
4.1 引言
4.2 ERT反问题描述
4.3 ERT反问题求解方法
4.4 基于EIDORS的 ERT图像重建算法研究
4.5 图像重建算法质量评价标准
4.6 反问题求解及图像重建算法的数值模拟验证
4.7 不同激励条件下的ERT反问题模拟研究
4.8 数据缺失情况下的ERT反问题模拟研究
4.9 图像二次处理算法研究
4.10 本章小结
5 导电混凝土的ERT实验验证
5.1 引言
5.2 ERT系统搭建
5.3 混凝土损伤实验研究
5.4 本章总结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土与水泥制品行业上市公司2018年年报分析[J]. 姜莎莎. 混凝土世界. 2019(05)
[2]冲击回波法检测混凝土结构厚度与缺陷的试验研究[J]. 张景奎,崔德密. 长江科学院院报. 2018(02)
[3]2017年我国混凝土市场运行回顾[J]. 姜莎莎. 商品混凝土. 2018(01)
[4]2017年我国混凝土市场运行回顾[J]. 姜莎莎. 商品混凝土. 2018 (01)
[5]混凝土结构缺陷的红外热成像检测识别技术[J]. 马晔. 公路交通科技. 2017(12)
[6]电学层析成像技术[J]. 王化祥. 自动化仪表. 2017(05)
[7]电阻抗成像技术在水泥基材料渗水检测中的应用[J]. 周小勇,余佳干,李田军,周传波. 无损检测. 2017(04)
[8]石墨导电复合材料有效电导率模型研究[J]. 杨怡,宋固全,陈煜国. 化工新型材料. 2015(05)
[9]有限元数值解法在MATLAB中的实现及可视化[J]. 冯桂莲. 软件工程师. 2015(01)
[10]红外热像技术在建筑渗漏检测中的应用[J]. 杨晓虹,许国东,李天艳,张亚挺. 工程质量. 2010(05)
博士论文
[1]几类共轭梯度算法的研究[D]. 姚胜伟.华东理工大学 2014
[2]电阻层析成像稀疏重建方法研究[D]. 赵佳.天津大学 2015
[3]新型电学层析成像技术及其应用研究[D]. 谭梧浩.浙江大学 2016
[4]机敏混凝土结构的电阻率层析成像研究[D]. 徐东亮.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]复相导电机敏混凝土压敏特性及其电学成像初步研究[D]. 尹磊建.中国矿业大学 2019
[2]基于红外热成像的结构缺陷检测技术研究[D]. 宋培源.东南大学 2018
[3]电阻抗成像的数值解法研究[D]. 王丁洁.西安理工大学 2018
[4]碳纤维混凝土力敏特性及在井壁受力监测中的初步应用[D]. 曹东岳.中国矿业大学 2018
[5]电阻层析成像混凝土钢筋锈蚀无损检测[D]. 惠洪州.济南大学 2017
[6]混凝土电阻率检测系统[D]. 王宁.山东大学 2016
[7]基于MATLAB与COMSOL的磁场仿真系统研究[D]. 李晶晶.吉林大学 2015
[8]基于树脂基碳纤维智能材料板结构应变监测研究[D]. 孔刘林.武汉理工大学 2013
本文编号：3704460
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