ZHHIMG® дээр бид нанометрийн нарийвчлалтай боржин чулуун эд анги үйлдвэрлэх чиглэлээр мэргэшсэн. Гэхдээ жинхэнэ нарийвчлал нь анхны үйлдвэрлэлийн хүлцэлээс давж гардаг; энэ нь материалын урт хугацааны бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, бат бөх чанарыг хамардаг. Боржин чулуу нь нарийн машины суурь эсвэл том хэмжээний барилга байгууламжид ашиглагдаж байгаа эсэхээс үл хамааран бичил хагарал, хоосон зай зэрэг дотоод согогуудад өртөмтгий байдаг. Эдгээр төгс бус байдал нь хүрээлэн буй орчны дулааны стресстэй хослуулан эд ангийн бат бөх чанар, аюулгүй байдлыг шууд тодорхойлдог.
Энэ нь дэвшилтэт, инвазив бус үнэлгээг шаарддаг. Дулааны хэт улаан туяаны (IR) дүрслэл нь боржин чулууны дотоод эрүүл мэндийг үнэлэх хурдан, холбоо барихгүй хэрэгслийг олгодог чухал эвдрэлгүй туршилтын (NDT) арга болж гарч ирсэн. Дулааны стрессийн тархалтын шинжилгээтэй хослуулан бид зүгээр л согогийг олохоос гадна бүтцийн тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөөллийг нь үнэхээр ойлгох боломжтой.
Дулаан харах шинжлэх ухаан: Хэт улаан туяаны дүрслэлийн зарчим
Дулааны хэт улаан туяаны дүрслэл нь боржин чулуун гадаргуугаас цацруулж буй хэт улаан туяаны энергийг барьж, температурын зураглал болгон хөрвүүлэх замаар ажилладаг. Энэхүү температурын тархалт нь үндсэн термофизик шинж чанарыг шууд бусаар илчилдэг.
Зарчим нь энгийн: дотоод согог нь дулааны гажиг болж үйлчилдэг. Жишээлбэл, ан цав эсвэл хоосон зай нь дулааны урсгалд саад учруулж, эргэн тойрны дуу чимээний материалаас температурын зөрүүг илрүүлдэг. Ан цав нь сэрүүн зураас мэт харагдаж (дулааны урсгалыг хааж), харин дулааны багтаамжийн зөрүүнээс шалтгаалан өндөр сүвэрхэг хэсэг нь орон нутгийн халуун цэгийг харуулж болно.
Хэт авиан эсвэл рентген шинжилгээ гэх мэт уламжлалт NDT аргуудтай харьцуулахад IR дүрслэл нь дараах давуу талуудтай:
- Хурдан, Том Талбайд Сканнердах: Нэг зураг нь хэдэн хавтгай дөрвөлжин метр талбайг хамрах боломжтой тул гүүрний дам нуруу эсвэл машины суурь гэх мэт том хэмжээний боржин чулуун эд ангиудыг хурдан шалгахад тохиромжтой.
- Холбоо барихгүй ба эвдэхгүй: Энэ арга нь физик холболт эсвэл холбоо барих орчин шаарддаггүй бөгөөд эд ангийн цэвэр гадаргуу дээр хоёрдогч гэмтэл гарахгүй.
- Динамик хяналт: Энэ нь температурын өөрчлөлтийн процессыг бодит цаг хугацаанд нь бүртгэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дулааны нөлөөгөөр үүсэх болзошгүй согогийг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой юм.
Механизмыг тайлах нь: Дулааны стрессийн онол
Боржин эд ангиуд нь орчны температурын хэлбэлзэл эсвэл гадны ачааллын улмаас дотоод дулааны стресс үүсгэдэг. Үүнийг термоуламжийн зарчмууд зохицуулдаг:
- Дулааны тэлэлтийн зөрүү: Боржин чулуу нь нийлмэл чулуулаг юм. Дотоод эрдсийн үе шатууд (жишээлбэл, хээрийн жонш, кварц) нь өөр өөр дулааны тэлэлтийн коэффициенттэй байдаг. Температур өөрчлөгдөхөд энэ зөрүү нь жигд бус тэлэлтэд хүргэж, суналтын эсвэл шахалтын стрессийн төвлөрсөн бүсийг үүсгэдэг.
- Согогийн хязгаарлалтын нөлөө: Хагарал эсвэл нүх сүв зэрэг согогууд нь орон нутгийн стрессийн ялгаралтыг хязгаарлаж, зэргэлдээ материалд өндөр стрессийн концентрацийг үүсгэдэг. Энэ нь хагарлын тархалтыг хурдасгагч үүрэг гүйцэтгэдэг.
Энэхүү эрсдэлийг тоон үзүүлэлтээр тодорхойлоход Хязгаарлагдмал Элементийн Шинжилгээ (FEA) зэрэг тоон симуляци чухал үүрэгтэй. Жишээлбэл, 20°C-ийн мөчлөгийн температурын хэлбэлзлийн үед (ердийн өдөр/шөнийн мөчлөг шиг) босоо ан цав агуулсан боржин чулуун хавтан нь 15 МПа хүртэлх гадаргуугийн суналтын стрессийг мэдэрч болно. Боржин чулуун суналтын бат бэх нь ихэвчлэн 10 МПа-аас бага байдаг тул энэхүү стрессийн концентраци нь ан цавыг цаг хугацааны явцад ургуулж, бүтцийн доройтолд хүргэдэг.
Үйл ажиллагаа дахь инженерчлэл: Хадгаламжийн кейс судалгаа
Эртний боржин чулуун баганатай холбоотой саяхны сэргээн засварлах төслийн хүрээнд дулааны хэт улаан туяаны дүрслэл нь төв хэсэгт гэнэтийн цагираг хэлбэртэй хүйтэн зурвасыг амжилттай илрүүлсэн. Дараагийн өрөмдлөгөөр энэхүү гажиг нь дотоод хэвтээ ан цав болохыг баталсан.
Цаашдын термострессийн загварчлалыг эхлүүлсэн. Симуляци нь зуны халуунд ан цав доторх суналтын оргил стресс нь 12 МПа хүрч, материалын хязгаараас аюултайгаар давсан болохыг харуулсан. Шаардлагатай нөхөн сэргээлт нь бүтцийг тогтворжуулахын тулд эпокси давирхайг нарийн шахах явдал байв. Засварын дараах хэт улаан туяаны шалгалтаар температурын талбар мэдэгдэхүйц жигд байгааг баталсан бөгөөд стрессийн симуляци нь дулааны стрессийг аюулгүй босго (5 МПа-аас доош) хүртэл бууруулсан болохыг баталгаажуулсан.
Эрүүл мэндийн дэвшилтэт хяналтын хэтийн төлөв
Дулааны хэт улаан туяаны дүрслэлийг нарийн стрессийн шинжилгээтэй хослуулан ашиглах нь чухал боржин чулуун дэд бүтцийн бүтцийн эрүүл мэндийн хяналт (SHM)-ийн үр ашигтай, найдвартай техникийн замыг бий болгодог.
Энэхүү арга зүйн ирээдүй нь найдвартай байдал болон автоматжуулалтыг сайжруулахад чиглэж байна:
- Олон горимт нэгдэл: Согогийн гүн болон хэмжээг үнэлэх тоон нарийвчлалыг сайжруулахын тулд хэт улаан туяаны өгөгдлийг хэт авианы шинжилгээтэй хослуулах.
- Ухаалаг оношлогоо: Температурын талбаруудыг симуляцилагдсан стрессийн талбаруудтай харьцуулах гүнзгий сургалтын алгоритмуудыг боловсруулж, согогийг автоматаар ангилах, эрсдэлийг урьдчилан таамаглах үнэлгээ хийх боломжийг олгоно.
- Динамик IoT системүүд: Том хэмжээний боржин чулуун байгууламжийн дулааны болон механик төлөв байдлыг бодит цагийн хяналтанд байлгахын тулд IR мэдрэгчийг IoT технологитой нэгтгэх.
Дотоод согогийг инвазив бус аргаар тодорхойлж, холбогдох дулааны стрессийн эрсдлийг тоон үзүүлэлтээр тодорхойлсноор энэхүү дэвшилтэт аргачлал нь эд ангийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгаж, өв соёлыг хадгалах, томоохон дэд бүтцийн аюулгүй байдлыг шинжлэх ухааны үндэслэлтэйгээр баталгаажуулдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 11-р сарын 05