冲击回波法混凝土缺陷检测的数值模拟

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1、学兔兔www.xuetutu.com江苏建筑2016年第1期(总第174期)冲击回波法混凝土缺陷检测的数值漠拟焦严令，韩晓健’，何文俊(‘’南京工业大学土木工程学院，江苏南京211816；z中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，陕西西安712000)[摘要]运用ABAQUS有限元软件对带有不同尺寸孔洞的混凝土模型的瞬态冲击过程进行瞬态响应模拟，得到各尺寸孔洞下模型表面的冲击响应时程曲线．计算混凝土模型的波速，通过FIT变换，分析孔洞的横向尺寸及其与深度比值对模型厚度及其孔洞深度检测精度的影响。最后，文章给出了最小可

2、检孔洞应满足的条件，以及孔洞对构件厚度检测的影响程度。【关键词]仿真分析；冲击回波法；混凝土结构；缺陷模拟【中图分类号】TU375【文献标识码】A【文章~-11005—6270(2016)01—0044-03NumericalSimulatingofImpact-EchoMethodontheDefectsofConcreteStructureJIAOYan—lingHANXiao-jianHEWen-jun(1．SchoolofCivilEngineering，NanjingTECHUniversity，NanjingJiang

3、su211816China；2．ChangqingDownholeTechnologyServiceCompanyofCNPCChuanqingDrillingEngineeringCo．，Ltd，Xi'anShaanxi712000China)Abstract：FiniteelementsoftwareABAQUSisusedtosimulatethetransientresponseoftheconcretestructuremodelwithdifferentsizeholestransientprocessofimpact

4、．Impulseresponsetimehistorycurvesareobtainedinthesurfaceoftheconcretestructuremodelwithdifferentsizeholes．Then，theP-velocitycanbecalculated．BytheFfTrtransformation．analyzingthedetectionprecisioninthethicknessofthemodelandthedepthofholeshasbeeninfluencedbythelateraldim

5、ensionoftheholesandthedepthratio．Finally，thepaperputforwardthecorrespondingconditionontheminimumdetectableholesandtheeffectofholesonthedetectionprecisionofthethicknessofthemode1．Keywords：simul~inganalysis；impact-echomethod；concretestructure；defectsimulation0前言比较典型的案例就

6、是对陈栅子大桥T梁梁肋裂缝的有限元随着我国社会的高速发展．混凝土材料大量的应用于数值模拟{41基础设施建设中由于设计缺陷和施工质量控制不严导致(2)对冲击源的选择及研究，选择小钢球作为冲击源．因混凝土结构在养护阶段和正常使用阶段不可避免的产生了小钢球产生的应力波波形轮廓清晰．便于后期对信号的处理．裂缝、蜂窝、孔洞、磨损和侵蚀等各种缺陷。这些缺陷严重的并且可以通过调整钢球的直径产生不同频率范围的应力波危害了整个结构的可靠性、使用性和耐久性，已经成为全世(3)从时域波形的分析到频域图谱的分析，在频谱图上界关注的问题可以清晰的分辨出结构

7、底部和内部缺陷处产生的共振频混凝土结构内部缺陷的无损检测方法目前主要运用超率．通过不同的共振频率可以得到不同缺陷的位置和深度．声法、冲击回波法【1]和探地雷达法。其中冲击回波法是20世为冲击回波检测仪器的实用化提供理论依据。纪80年代发展起来的无损检测技术。它是基于弹性波与混(4)使用高灵敏度的传感器。准确的测定结构层表面的凝土结构边界和内部缺陷部位相互作用产生共振．由共振垂直振动。频率得到混凝土结构厚度、缺陷位置和表面开口裂纹深度其中．运用有限元软件对弹性波在混凝土结构中的传的无损检测方法目前冲击回波法的研究主要集中在以下4播规

8、律进行模拟．是目前研究冲击回波法工作原理的主要个领域手段．目前主要运用ABAOUStzl、LS—DYNA~和MSC．MARCt~(1)运用有限元分析手段．模拟弹性波在不同形状和尺【收稿日$112015．09．25寸的混凝土结构中的传播．了解应力波在