浅谈冲击回波法混凝土无损检测的数值仿真

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1、分类号学号642400200672690学校代码10487密级硕士学位论文冲击回波法混凝土无损检测的数值仿真学位申请人：祝火炬学科专业：岩土工程指导教师：王雪峰教授答辩日期:2008年6月4日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringSimulatingAnalysisofImpact-EchoMethodonNondestructiveTestingforConcreteStructuresCandidate：ZhuhuojuM

2、ajor：GeotechnicalEngineeringSupervisor：Prof.WangXuefengHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJune,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：祝火炬日期

3、：2008年6月2日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：祝火炬指导教师签名：王雪峰日期：2008年6月2日日期：2008年6月2日摘要混凝土结构物的无损检测是一个非常重要而又非常困难的研究课题，本

4、论文在大量参阅了国内外关于混凝土结构物无损检测的研究资料后，针对冲击回波法在混凝土无损检测中的应用展开研究。首先，对冲击回波法检测原理作了详细的介绍，论述了方法的核心关系式，即频率、速度和厚度三者之间的关系，为数值仿真提供了理论依据。综合分析了国内外关于混凝土结构物的无损检测特别是应用冲击回波法检测混凝土结构物厚度和缺陷的研究现状后，了解了目前存在的问题，明确了研究课题的方向和内容。其次，根据冲击回波法检测结构物缺陷的原理，以混凝土板和路面的开口裂纹为研究对象，借助显式动力分析软件ANSYSLS-DYNA，模拟混凝土板厚度测量及用单传感器和双传感器分别对混凝

5、土板块内应力波传播速度和不同深度开口裂纹的测量，得到了一些重要的数据。最后，对混凝土路面裂纹的分析结果表明：(1)敲击点及信号接收点的位置对计算结果有一定的影响，当开口裂纹的深度较深时，接收点和敲击点的位置应该离裂纹较远；(2)当开口裂纹深度接近50毫米时，由于所使用的小球产生的R波传播深度均超过50毫米，故很难计算出其开口裂纹的深度；(3)分析发现，小钢球直径的大小对裂纹深度的计算结果影响并不是很大，但波的开始上升和下降点(即两信号的时间延迟)，对计算的结果有很大的影响。关键词:混凝土结构无损检测冲击回波法厚度数值仿真开口裂纹IAbstractNondes

6、tructivetestingisaveryimportantanddifficultresearchareaininspectingtheconcretestructures.Onthebasisofsomanyreferencesathomeandabroad,thisthesismainlystudiedtheimpact-echomethodinapplicationsofnondestructivetestingforconcretestructures.First,theprinciplesoftheimpact-echomethodaredes

7、cribedindetail.Thedominatingrelationintheimpact-echomethod,suchastherelationamongfrequency,speedandthickness,isdiscussed.Itisthetheoreticalfoundationforthefieldtesting.Havingsyntheticallyintroducedthenondestructivetesting,impact-echomethodinparticular,intheapplicationofconcretestru

8、cturestestingbothinandouto