全长黏结型锚杆高频超声导波检测应用研究

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1、第26卷第2期岩石力学与工程学报Vol.26No.22007年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2007全长黏结型锚杆高频超声导波检测应用研究吴斌，孙雅欣，何存富，王秀彦，刘增华，张青(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100022)摘要：分析高频纵向轴对称超声导波在全长黏结型锚杆中传播的特性。在不同频率范围内，锚杆中同一模态的衰减特性及速度差别较大。理论上，在1MHz以上，高阶纵向轴对称模态在特定频率下的轴向位移集中于杆中心，衰减最小，且能量速度最大，可用于全长黏结型锚杆的质量检测。同时建立实验系统，在1.

2、13～2.85MHz频率范围内对直径φ22mm、长度1m的埋于水泥中的无缺陷锚杆进行了频率扫描，并根据实验结果做出第一次端面回波速度和幅值随频率变化曲线，分别与理论能量速度频散曲线和衰减频散曲线相吻合，并且对埋于水泥中带单缺陷锚杆进行导波检测。研究结果表明导波可用于锚杆长度检测及缺陷定位。最后，将此规律应用于在直径为φ18mm，长度为2m的锚杆工程现场检测，检测结果较为理想，验证高频超声导波可以应用于全长黏结型锚杆的无损检测。关键词：岩土工程；锚杆；超声导波；缺陷；无损检测中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1000–6915(2007)02–0397–07APPLICATI

3、ONOFHIGHFREQUENCYULTRASONICGUIDEDWAVESTOINSPECTIONOFFULL-LENGTH-BONDINGBOLTWUBin，SUNYaxin，HECunfu，WANGXiuyan，LIUZenghua，ZHANGQin(CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China)Abstract：Propagationcharacteristicsofhighfrequencylong

4、itudinalaxisymmetricmodesinfull-length-bondingboltarestudied.Forthesamemodeinbolt，itsattenuationandvelocityvarygreatlywithfrequencyrange.Intheory，thereishighorderlongitudinalmodeabove1MHzwhoseaxialdisplacementconcentratesinthemiddleofbolt.Itsattenuationisthesmallest，anditsenergyvelocityisthefas

5、testinallmodesatthespecialhighfrequency.Thisindicatesthatthehighorderlowlosslongitudinalmodecanbeusedtoinspectfull-length-bondingbolt.Atthesametime，theexperimentsaboutdiameter22mm，1mlengthboltwithoutdefectembeddedingroutdetectedusingultrasonicguidedwavearecarriedout.Thescopeofinspectionfrequenc

6、yisbetween1.13MHzand2.85MHz.Thevelocityandamplitudecurvesoffirstendreflectionwithfrequencyaremade.Theexperimentcurvesareconsistentwiththosedispersioncurvesoftheory.Besides，theexperimentthattheboltwithonedefectembeddedingroutdetectedbyguidedwavesalsoiscarriedout.Thisindicatesthatultrasonicguided

7、wavescanbeusedtoinspectthelengthofboltandconfirmthelocationofdefect.Finally，siteinspectionfordiameter18mm，2mlengthboltisperformed.Theinspectionresultsshowthattheguidedwavestechnologyisavailableforthenondestructivetestingoffull-len