混凝土中超聲波傳播規(guī)律的數(shù)值模擬及應(yīng)用研究.pdf

1、介紹了波的基本聲學(xué)參數(shù)及波傳播的基本理論，分析了超聲波在混凝土中的傳播特點(diǎn)，引入了用彈性模量定義的損傷度描述混凝土的損傷，提出了幾種用于超聲波檢測(cè)的混凝土損傷模型。 為了研究損傷混凝土中脈沖波的傳播規(guī)律，首先將損傷混凝土進(jìn)行分層作“近似均勻”處理，利用邊界條件和層間連續(xù)性條件導(dǎo)出波動(dòng)方程式；然后，針對(duì)諧波形式的穩(wěn)態(tài)波場(chǎng)，利用分界面上的反射和透射系數(shù)，推導(dǎo)出波傳播的傳遞矩陣，利用波幅系數(shù)傳遞矩陣，求解出接收波的穩(wěn)態(tài)波場(chǎng)；最后，利用

2、傅里葉變換，以穩(wěn)態(tài)波傳播的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，求出各穩(wěn)態(tài)波對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，再利用傅里葉逆變換，得到時(shí)域中的接收波，完成脈沖波場(chǎng)的求解。在脈沖波場(chǎng)的數(shù)值模擬過程中，考慮混凝土對(duì)波的衰減作用，以代表不同內(nèi)部缺陷的四種損傷模型為例，得到了透射波波幅較入射波波幅低；各諧波波譜相位變化較大，且頻率不同，變化差異較大；隨著損傷度的增大，波傳播時(shí)間亦有所增長(zhǎng)等一系列符合工程實(shí)際的結(jié)果。 在應(yīng)用研究方面，考慮波的疊加效應(yīng)，數(shù)值模擬了超聲波透射法，為樁基