声发射测试方法及其用于水泥基材料劣化过程的评估EI北大核心CSCD

中国修建于20世纪的大批基础设施工程正逐渐达到高龄服役期,随之带来了较突出的水泥基材料劣化问题。声发射作为一种材料在能量释放下所表现出的本征物理现象,其蕴含的丰富信息为精敏感知材料及结构性态提供了有益基础。在简要阐述声发射感测基本原理与主要分析方法的基础上,重点围绕水泥基材料的碱骨料反应、锈胀开裂、疲劳、冻融剥落等劣化行为,评述了基于声发射现象进行水泥基材料劣化行为表征、性态判识评估、劣化致因剖析方面的研究现状,考虑水工大尺度结构时变服役特征,给出了声发射在水泥基材料劣化研究方面今后需着力加强的方向。     

熵权-集对分析方法在大坝运行风险评价中的应用

根据大坝实际运行状况,确立恰当的评价指标和评价准则并对大坝运行风险状况做出准确的判断,是水利工程运行管理的重要内容。然而,评价指标和评价准则之间往往存在复杂的模糊、非线性关系。集对分析法在定量处理多因素间不确定性问题上有较大的优越性,可以用来进行大坝运行风险的评价。采用信息论中的熵权理论,通过定量计算各指标所提供的信息量的大小来确定指标权重,建立基于熵权的大坝运行风险评价集对分析模型,将该模型应用于某坝运行风险评价中,计算分析得出该坝安全等级,并预测其风险发展的趋势。实例证明,基于熵权的集对分析方法简单可行、科学合理,为大坝运行和风险评价提供了新的方法。     

基于波速修正的堆石坝面板损伤声发射源组合定位方法

为提高堆石坝混凝土面板损伤声发射源定位精度,提出了一种基于波速修正的堆石坝面板损伤声发射源组合定位方法——BSO-IGeiger法。该方法利用波速修正对已知恒定波速时差法(Geiger法)进行改进并建立定位目标函数,通过基于学习淘汰机制的天牛群搜索算法(BSO)求解定位目标函数,同时给出了一种传感器阵列健康监测网络布设方式进行区域定位和传感器存活检测,以保障堆石坝面板声源定位的可靠性。试验验证结果表明,BSO-IGeiger法定位效果明显优于Geiger法和未知恒定波速时差法。     

基于萤火虫算法的大坝安全监控BP网络模型及其应用

为改善大坝安全监控BP神经网络模型易陷入局部极值的问题,引入萤火虫算法,用来获取BP神经网络的连接权值和阈值的初始值。依据大坝安全监测数据,借助改进后的BP神经网络,实现大坝安全监控模型的构建和安全状况预测。实例验证结果表明,改进模型较常规BP神经网络模型的训练效果更稳定,预测精度更高。该方法具有一定的实用价值。     

基于声发射信号能量衰减的混凝土材料损伤检测

混凝土结构受载损伤破裂过程伴随着声发射(AE)现象，其损伤的积累会影响AE信号能量的衰减效应。为进一步探究材料损伤和AE信号能量衰减之间的关联模式，进而利用能量衰减规律对混凝土损伤程度进行量化表征，对钢筋混凝土梁三点弯曲破坏的全过程进行了AE监测，并根据损伤定位结果实时计算了能量衰减系数，通过衰减系数的时程变化确定了混凝土损伤发展的三个阶段，提出了基于AE能量衰减系数的混凝土损伤评估方法。试验结果表明，该方法可实时量化评估混凝土试件的损伤状态，并对试件宏观裂纹出现后承载模式的转变进行预警。