【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中空玻璃单元评估，尤其涉及一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法。
技术介绍
1、中空玻璃单元（insulating glass unit，即igu）是幕墙中常见的结构组件，利用其空腔中的氩气减少室内外热环境中的热交换，从而提高能源效率。氩气泄漏会严重影响玻璃幕墙的热性能，并意味着其密封系统失效。这种失效可能导致进水、霉菌生长，甚至整个幕墙单元的结构失效。因此，了解中空玻璃单元在实际工程条件下的氩气含量退化过程至关重要。
2、为了评估幕墙中空玻璃单元在长期服役过程中的隔热性能退化情况，需要分析单元体内氩气含量的退化过程。并且在获得氩气含量退化数据后进一步评估密封性能和预测长期可靠性。
3、近年来很多学者研究了中空玻璃单元的隔热性能退化问题，重点关注了密封剂的作用、隔板的设计、间隔材料和环境等影响因素。现有的研究从不同角度证明了中空玻璃单元密封性能的重要性，对导致其隔热性能失效的因素进行了定量和定性分析，为中空玻璃单元隔热性能退化和幕墙性能监测奠定了基础，其基本原理已经相当成熟。
4、然而，这些研究并没有考虑到各种随机因素对中空玻璃单元保温性能失效的影响，也缺乏对氩气泄漏这一关键问题的定量分析。此外，这些研究也没有提供预测中空玻璃单元可靠性的具体结果，因此很难提供安装后的维护建议。因此上述研究具有一定的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，包括：
3、步骤s1：采集不同型号的中空玻璃单元的初始氩气含量，判断中空玻璃单元质量是否合格；
4、步骤s2：将质量合格的中空玻璃单元放入水箱中进行沉水实验；
5、步骤s3：将进行沉水实验后的中空玻璃单元表面擦拭干净，检测中空玻璃单元腔体内是否结露，并在检测位置涂一层95%的乙醇；
6、步骤s4：观察中空玻璃单元的被测位置处是否出现结露现象，若没有结露则开始测量氩气含量，并记录数据；
7、步骤s5：重复步骤s2-步骤s4，得到多组中空玻璃单元的氩气含量数据；并对中空玻璃单元氩气含量退化数据进行处理，使氩气含量数据递增；
8、步骤s6：利用维纳过程模型对氩气含量退化数据进行建模，找到所有影响氩气含量退化的确定性参数；
9、对中空玻璃单元的氩气含量退化数据进行建模，用表示中空玻璃单元在时间 t下的氩气含量退化数据，中空玻璃单元氩气含量的退化过程用公式(1)所示的维纳过程模型进行建模：
10、 （1）
11、在该模型中，氩气含量退化数据被表示为一个具有漂移的维纳过程，其中漂移项对应于平均泄漏率，是一个随机变量，表示初始退化水平；参数和被模拟为独立的高斯随机变量，即，其中， n()为正态分布函数，分别为的均值和标准差，分别为的均值和标准差；扩散项表示因条件变化而产生的随机波动；此外，表示标准的布朗运动；表示扩散系数；
12、在第 j次测试中，中空玻璃单元的氩气含量退化增量表示为，分别表示第 j次和第 j-1次测试时中空玻璃单元的氩气含量退化量， j=1,2... n， n表示氩气含量测量的总次数；分别表示对中空玻璃单元氩气含量进行第 j次和第 j-1次测试的时刻；
13、中空玻璃单元中氩气含量的退化增量分布公式如下：
14、 （2）
15、 （3）
16、其中，表示时间增量；
17、进而得到确定性参数矩阵；
18、步骤s7：利用em算法迭代求出确定性参数的值，将其代入中空玻璃单元中氩气含量的退化增量分布公式中，拟合氩气退化数据，计算出中空玻璃单元的可靠性，对其退化过程进行进一步的分析；
19、对于退化数据，采用em算法迭代求出确定性参数的值，包括的两个步骤为：
20、1)e-步：计算确定性参数矩阵的似然函数q:
21、 （4）
22、式中，为随机参数矩阵；为已知随机参数和确定性参数的先验信息条件下，氩气含量退化增量估计的概率密度函数，根据已知随机参数先验信息条件下氩气含量退化增量的概率密度函数确定；为已知确定性参数的先验信息条件下，随机参数矩阵的概率密度函数，根据随机参数矩阵的联合概率密度函数确定； e表示条件期望;
23、第 j 次测试中，根据已知随机参数先验信息条件下氩气含量退化增量的概率密度函数表示为：
24、 （5）
25、其中，表示时间间隔；
26、随机参数矩阵的联合概率密度函数表示为：
27、 （6）
28、把公式(5)-(6)代入公式(4)，进一步推导出似然函数q的表达式：
29、 （7）
30、公式 (7) 所涉参数的条件期望值见下式 (8)，条件期望值中未知参数的值见下式 (9)；
31、 （8）
32、 （9）
33、其中，为第 n次测量的时间；
34、2)m-步：通过函数来更新，q表示迭代次数；
35、令，则获得q+1步中确定性参数的估计式(10)：
36、 （10）
37、重复m-步，直到相邻两次的似然函数q值之间的差值小于，也即，此时各确定性参数值收敛；获得确定性参数矩阵的值；
38、求出确定性参数矩阵之后，得到氩气退化数据的拟合结果；
39、采用蒙特卡洛模拟算法计算中空玻璃单元的可靠性，判断中空玻璃单元的隔热性能；
40、 （11）
41、式中，，和是抽样指标，和是参数和抽样的采样大小，d为失效阈值。
42、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，设计了一种用于冷弯 igu 的沉水试验，并测量了其氩气含量数据集；创新性地采用了维纳过程模型来模拟 igu 的氩含量退化数据。在使用 em 算法确定模型参数后，拟合了退化过程，并计算了 igu 的可靠性。最后还对igu的可靠性计算结果进行了分析和讨论，对工程实际中中空玻璃单元的隔热性能维护有一定的指导意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述步骤S7对于退化数据，采用EM算法迭代求出确定性参数的值包括：
3.根据权利要求2所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述确定性参数矩阵的似然函数Q如下公式所示：
4.根据权利要求3所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：第 j 次测试中，根据已知随机参数先验信息条件下氩气含量退化增量的概率密度函数表示为：
5.根据权利要求4所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述M-步包括：
6.根据权利要求5所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述采用蒙特卡洛模拟算法计算中空玻璃单元的可靠性如下公式所示：
【技术特征摘要】
1.一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述步骤s7对于退化数据，采用em算法迭代求出确定性参数的值包括：
3.根据权利要求2所述的一种幕墙中空玻璃单元的氩气泄露检测和退化分析方法，其特征在于：所述确定性参数矩阵的似然函数q如下公式所示：
4.根据权利要求3所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄贤振，王钰平，路至远，姜智元，孙良仕，马明斐，罗佳鑫，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。