混凝土超声波衰减成像中的声场特性研究

针对混凝土超声波层析成像检测中常用的频率,研究了超声波场的指向性及近场区声压的轴向变化规律,其结果表明:对频率为20kHz超声波场,可近似认为声压在各个方向上是均匀的;对40~60kHz的频率段,在进行混凝土超声波衰减成像时,应根据观测方向角的变化对所测振幅值进行方向性校正,并给出了校正计算方法;当频率大于100kHz时,难于进行衰减成像;由近场区轴压图可知:对混凝土超声波成像检测中所用的频率段,观测点均位于声场较稳定的远场区。     

灌注桩超声波衰减成像技术研究

介绍了Landweber迭代算法衰减成像原理.采用加速的Landweber迭代算法对一带有空洞缺陷体的混凝土灌注桩模型进行了超声波衰减图像重建,所得图像清晰显示出空洞的位置与形状,并与速度重建图像相比较,两者吻合较好.对某桥梁工程灌注桩进行了衰减图像莺建与速度图像重建,两者均清楚显示出缺陷体的部位,经钻孔抽芯验证,其结...     

混凝土超声波衰减层析成像的基础项目研究

从超声波场的理论计算公式出发,以混凝土介质为主要研究对象,将计算机层析成像技术用于混凝土质量的超声波检测,使得图像可直观准确地显示出混凝土内部的缺陷及损伤状况,并将理论计算结果与实际混凝土模型观测数据等相结合,深入研究超声波场在混凝土中的分布特征及振幅衰减特性,进一步研究适用于混凝土超声波衰减层析成像的成像算法,目前的研究目标是作为混凝土超声波衰减层析成像的基础研究。     

混凝土结构火灾损伤超声波检测试验研究

对混凝土在火灾条件下的超声波速进行了试验研究，获得了混凝土超声波速随着火灾温度变化的规律，并对影响混凝土超声波速的因素进行了分析。     

基于Tikhonov正则化的灌注桩超声波衰减成像方法

采用Tikhonov正则化方法对一带有蜂窝缺陷体的混凝土灌注桩进行了超声波衰减图像重建,重建图像清晰显示出桩内蜂窝体的位置与形状,与速度成像结果相比较,两者吻合较好。又对一桥梁工程灌注桩进行了衰减图像重建与速度图像重建,所得图像均清晰显示出缺陷体的部位,且两者较为符合,后经钻孔抽芯验证,其结果证明了该衰减成像方法的有效性。实际工程中宜采用速度与衰减系数双参数进行成像,以相互验证,提高检测的可靠性。     

混凝土损伤的超声波检测技术实验研究

采用超声波检测仪对SHPB杆累积冲击下的混凝土进行损伤检测,将定义出的损伤值D与混凝土宏观状态对比,从而客观地反映出在动态冲击下的混凝土损伤演化规律,以推广超声波检测方法。     

混凝土爆炸损伤的超声波速分析

在高强度混凝土爆炸前后,利用超声波检测技术,进行声波测试并重构波速分布,可得出混凝土损伤变化规律.试验结果表明,超声波速变化能有效的表征混凝土损伤,且波速降低率越大表示试件损伤度越高;混凝土试件经爆炸载荷作用下发生损伤,损伤区域主要集中在炮孔周围、下方及试件底部,其中炮孔下方损伤度最大.     

受火后混凝土损伤深度的超声波检测算法研究

CECS 21:2000规程的超声波平测算法在受火后混凝土损伤深度评估应用中误差较大,为此进行了改进.采用双曲线模型模拟混凝土损伤沿混凝土深度方向的变化,采用抛物线模型模拟不同混凝土深度处超声波的传播路径,导出了改进算法公式并使用Matlab软件进行了编程和计算.将改进算法的计算结果与超声波实测数据进行对比,结果表明改进算法的计算结果具有较高的精度.改进算法可更合理、更精确地评估受火后混凝土的损伤深度.     

基于超声波声学特性的混凝土损伤表征试验研究

超声无损检测是混凝土状态检测的重要组成部分,传统上在混凝土损伤分析中,超声波的应用仅限于研究声波通过混凝土的速度。尽管波速与混凝土的状态有着质的联系,然而相比于波速而言,波幅的变化更能体现混凝土的损伤变化。文中采用超声技术对混凝土材料在单轴压缩过程中的微裂纹扩展和性能退化进行了试验研究。结果表明超声波波幅衰减可估计混凝土在单轴压缩下的损伤程度,波幅能够比较全面地反映混凝土内部裂纹的扩展规律,有利于进一步研究混凝土的损伤机理。     

高延性混凝土冻融损伤的超声波研究

通过采用快速冻融法对高延性混凝土(HDC)试件进行了不同冻融循环次数下单轴受压试验,研究HDC的抗冻性能,测定不同冻融循环次数作用后HDC的表观特征以及质量变化.同时,采用超声波平测法对不同冻融循环次数HDC损伤层厚度进行测定,研究冻融循环对混凝土损伤层厚度的影响规律.研究结果表明:HDC在冻融循环作用下质量最大损失率...     

冻融损伤混凝土力学性能衰减规律

为研究冻融作用对混凝土力学性能的影响,采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后,测其动弹性模量、抗折强度、抗压强度和劈裂抗拉强度.以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤与抗折、抗压强度之间的关系,采用回归分析的方法建立了抗折强度衰减方程.结果表明,混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量均随冻融循环作用次数的增加而逐步降低;抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量的衰减速率随冻融循环作用次数的增加而不断增大,但抗压强度的衰减速率则是先增大后减小;在冻融循环次数相同的情况下,含气量越高、水灰比越低,混凝土的强度损失越小,其力学性能损失的大小顺序依次为:抗折强度和劈裂抗拉强度、动弹性模量、抗压强度;冻融损伤与抗折强度的相关性较好,但与抗压强度的相关性较差,当冻融损伤小于40%时,混凝土的抗压强度一般不低于其初始强度的70%.     

混凝土双轴抗压疲劳损伤特性的超声波速法研究

对混凝土在双轴压疲劳荷载作用下超声波波速的变化规律进行了试验研究。结果表明，穿透混凝土试件自由面的横向波速随着荷载循环次数的增加而发生明显的3阶段衰减，即初始迅速衰减，稳定衰减与临近破坏的急速衰减3阶段，它们分别约占疲劳寿命的10％，80％和10％，而且受侧压水平及疲劳应力水平的影响。基于超声波速定义了损伤变量，建立了混凝土疲劳累积损伤的演化方程，最后提出了在实际工程中运用无损的超声检测法评定混凝土疲劳损伤与结构耐久性的一般方法。     

基于冻融损伤下的高性能混凝土力学性能 衰减规律研究

为研究冻融损伤对高性能混凝土力学性能损失的影响,将混凝土置于水或盐溶液中快速冻融400次后,测其动弹性模量、抗折、抗压及劈裂抗拉强度。定性分析了冻融循环次数与上述四个评价指标间的关系,并分析了损伤度与相对剩余抗折强度及抗压强度之间的关系,建立了抗折强度的衰减方程。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的动弹性模量、抗压、抗折和劈裂抗拉强度均逐步降低,抗压强度的衰减速率先增大后减小,动弹性模量、抗折、劈裂抗拉强度则是不断增大;相同冻融循环条件下,含气量越低、水胶比越大,冻融损失越大;冻融介质对混凝土的强度损失有一定影响,盐溶液对强度造成的损失更大;损伤度与相对剩余抗折强度间具有良好的相关性,但与抗压强度间不具有相关性。     

基于超声波测试的冻融循环作用下混凝土强度损伤演变研究

针对高寒地区混凝土抗冻耐久性问题,在混凝土中加入不同掺量的粉煤灰研究其抗冻性能,通过非金属声波检测仪进行冻融循环过程中混凝土强度无损测试,研究了冻融循环作用下混凝土强度损伤和动弹性力学参数的演化特征,分析了冻融循环过程中混凝土声波波速与力学性能变化规律.研究结果表明:掺入引气剂能够提高混凝土的抗冻性,相同引气剂掺量下,...     

混凝土冻融循环损伤后力学性能衰减规律研究

桥梁承台、墩柱混凝土经历冻融损伤后,影响整体受力性能.为研究混凝土冻融循环损伤后力学性能衰减规律,依托西藏拉林铁路连续刚构桥,采用快冻法对承台C30混凝土和墩柱C40混凝土试块开展冻融循环试验,利用动弹仪测量混凝土试块动弹性模量,并测量混凝土试块质量损失.试验结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土试块动弹性模量与质量...     

基于超声波的室内定位技术研究

本文主要针对超声波的特性,结合目前超声波定位技术的研究现状,应用超声波定位基本原理,对室内定位算法进行了分析和推导,以便用于家庭服务机器人,实现自身定位、目标定位和有效避障。     

超声波平测法在混凝土盐冻损伤检测中的应用研究

为了从损伤层厚度和损伤层平均应力变化的角度研究盐冻作用下混凝土耐久性能损伤劣化规律,将同一配合比的混凝土试块在室内进行快速侵蚀冻融试验后,运用超声波平测法检测并拟合不同冻融次数混凝土的未损伤层、损伤层时-距关系曲线,进而求出混凝土损伤层厚度h_f及损伤层平均应力f_d,并与试块损伤的实际检测结果进行比对。研究表明:应用超声波平测法检测计算得到的h_f、f_d能够反映出混凝土损伤劣化程度,试件随侵蚀时间增长,h_f呈现出逐渐增大,f_d呈现出逐渐减小的规律性变化趋势,不同冻融介质中hf的大小关系为3%NaCl3%NaCl+5%Na_2SO_45%Na_2SO_4清水,f_d的大小关系为清水5%Na_2SO_43%NaCl+5%Na_2SO_43%NaCl,检测计算结果与试验结果相符。相关研究可为寒旱地区混凝土耐久性能损伤劣化规律研究提供有益参考。     

金属构件的损伤断裂与抗力衰减分析

现有的结构力学分析都假设结构为完好无损，然而结构在初始状态或使用过程中总存在各种损伤，而且损伤在使用过程中会不断积累和加剧。损伤不但缩短结构的使用寿命，而且引起结构力学性能下降。本文着重研究了具有宏观裂纹构件的强度和刚度随损伤发展的衰减规律；分析了平面应力，平面应变及弹塑性情况下带裂纹构件的强度衰减，提出了构件剩余抗力的计算方法；     

混凝土损伤与声学参数关系试验研究

利用超声波技术对不同水灰比的混凝土立方体的棱柱体试块的损伤特性进行了试验研究。讨论了加载过程中声学参数变化与混凝土损伤演化规律之间的关系。研究表明,超声法能够综合反映混凝土内部裂缝的扩展规律,有利于混凝土的损伤力学机理研究。     

基于声波技术混凝土梁损伤特性的试验研究

利用超声波技术对不同水灰比的混凝土立方体试块和棱柱体试块的损伤特性进行了试验研究,讨论了加载过程中声学参数变化与混凝土损伤演化规律之间的关系.试验研究表明,超声法能够比较全面反映混凝土内部裂缝的扩展规律,有利于进一步研究混凝土的损伤力学机理.