表面波时间反转混凝土梁裂缝损伤识别数值模拟

《表面波时间反转混凝土梁裂缝损伤识别数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第12期{总第314期)混凝土理论研究Number12in2015(TotalNo．314)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2015．12．005表面波时间反转混凝土梁裂缝损伤识别数值模拟杨洋，张梦阳，肖黎，屈文忠(武汉大学工程力学系，湖北武汉430072)摘要：传统的无损检测方法难以识别出混凝土结构表面较深的裂缝，提出一种基于时间反转理论的表面波混凝土结构裂缝检测方法，采用有限元方法对压电激励与接收表面波的时间反转过程进行了数值仿真。根据

2、表面波时间反转原理，计算得到重构信号，通过激励信号和重构信号的相关系数构造了损伤指数。仿真结果表明，混凝土表面裂缝越深，与表面波波长越接近，重构波形与激励波形差异越大，其损伤指数越高，说明表面波时间反转过程能够有效地识别出混凝土结构的表面裂缝。关键词：表面波；时间反转方法：损伤指数；数值仿真中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)12—0017—04Simulationstudyofsurfac~breakingcrockinconcretebeambasedontime—reversedtheoryofsurfacewa

3、veYAJVGyang，ZHANGMengyang，XIA0Li，OUWenzhong(DepartraentofEngineeringMechanics，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Existingnon—destructi、cetestmethodsareusuallyineffectiveinde~cfionofsurfacebreakingcrackswithlargedepths．Itin—troducedamethodsuitablefordetectionofdeepcracksbasedon

4、surfacewavetimereversaltheory．Anumericalsimulationbasedonthefiniteelementmode1iSperformed1：oinvestigatesurfacecracks．Adamageindexwasdefinedbasedonthecorrelationcoeficientbetweentheactuatedandthereconstructedwavesignals．TheresultsofnumericalsimulationdemonsVamthatthepresenceofcrackhada

5、signifi—cantinfluenceonthepropagationcharacteristicsofsurfacewavesalongtheconcrete．Damageofdifferentsizeswasintroducedandthenwascorrelatedwiththedamageindex．Enlargingthecrackdepthresultedinanincreaseinthelevelofdistortioninthereconstructedwavesignals，andahigherdamageindexwasobtained．T

6、heresultsshowtheeffectivenessofthesurfacewavetime—reversalprocessinidentifyingcracksinconcre~structures．Keywords：surfacewave；timereversal；damageindex；numericalsimulation数值模拟用表面波频谱法对材料表面的开口裂纹进行了0引言研究；Aggelis等通过试验方法研究了不同深度的裂缝混凝土结构被广泛应用于各种建设工程中，由于过下表面波的传播特性。载、风化等原因，混凝土结构表面形成开口裂纹或不同深随着时问反

7、转方法的发展，将其应用于表面波成为一度的裂缝，对结构造成危害，因此有必要对混凝土结构的种有效的检测手段。时间反转方法已经在结构健康检测领表面裂缝缺陷进行检测，以判断其对结构的损害程度并及域取得显著的成果。Amitt等提出了利用时问反转方法来时进行相应补救措施。识别材料中的裂纹；Sohn等运用时间反转方法成功对复目前主要应用无损检测方法来检测开口裂缝深度，如合材料板中的损伤进行识别。近年来，研究人员开始用时间超声衍射时差法⋯、冲击回波法等。但是，由于混凝土反转方法对混凝土结构进行研究。Saenger等。应用时问反结构微观构成比较复杂，这些方法面临着诸多挑战。例如转方

8、法通过数值