混凝土超声波层析成像软件系统

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1、中山大学硕士学位论文混凝土超声波层析成像软件系统姓名：胡海琳申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：李磊20041201混凝土超声波层析成像软件系统论文题目：混凝土超声波层析成像软件系统专业：计算机技术硕士生：胡海琳指导教师：李磊教授摘要在对应用于医疗、地质勘查等领域的层析成像法(CT)进行理论研究的基础上，探讨了把超声波层析成像法应用于混凝土内部缺陷无损检测上的可能性，建立了混凝土缺陷检测的超声反演和层析成像法，利用计算机成像技术，采用有序波前重建的弯曲射线追踪算法以及求解大型稀疏矩阵的带阻尼的最小二乘(DLSQR)反演算法，编制了超声波层析成像系统软件，用于分

2、析关于混凝土构件的超声波声时数据，得到反映混凝土试件内部声速变化的二维CT图像，直观地反映混凝土构件中缺陷所在断面的位置和范围。最后，分析了超声波层析成像的局限，并对其今后的研究及发展方向作出展望。关键词：层析成像(CT)射线追踪算法DLSQR超声波混凝土缺陷—∞1～孛疰l大学软搏研究掰工程矮±学簸论文Title：TheUltrasonic—CTP猃g陀氆forConcreteNon．des拓uctiveTestMajor：ComputerTechnologyName：HUHaiLinSupervisor：ProfessorLiLeiABSTRACTBasedonth

3、eresearchofcomputertomography(CT)theory,usinginmedicineandGee—projects，theusedpossibilityatCTtechniqueofultrasonic惫fnon—destructivetestforconcrete{IltlerdefectsiSdiscussed．Builtthemethodofultrasonicinversionandtomographyforconcreteinnerdefectstest．Usingcomputertomographytechnique，anultr

4、asonic—CTprogramismade，withusingordinalwave-frontconstructionraytracingmethodandDLSQRarithmetic．Byapplyingtheprogramtoanalyzethedateofultrasonicwavepropagationtimeaboutconcrete．2DCTimagesareperformed，whichreflectthevariationofwavevelocityinconcretetest．．nleCTimagesCanreflectthelocationa

5、ndtherangeoftheflawmconcrete．Atlast．thelimitationoftheultrasonic—CTanditsdevelopmentdirectionarediscussed．Keywords：computertomography(CT)，raytracingarithmetic，DLSQR，ultrasonic，concretedefects—-。2一混凝土起声波攫埂或像软件系统第1章前言1．1选题依据浸凝主是当代建筑工程中鼓主要静绪聿笥材籽之一。溉凝土鼹艨量壹狻关系劐整个建筑物的安危，由于混凝土通常是在工地进行、搅拌、成型、养护

6、，所以每一个环节稍有不慎都将影响其质量，危及整个结构的安全。因此，加强混凝土的质量监测与控制成为当今建筑工程技术中的重饕课题。混凝土质量的传统检测方法，是以按规定取样制作的立方体试件为黧础的试件摭压强度试验方法，然_}蠹，混凝±标准试传豹撬愿试验瓣滋凝主寒浚，葱一耱裁接测定值。由于试件的成型条件、养护条件及受力状态都不可能和结构物上的混凝土宠全一致，霞魏试彳孛溺薰德灵§￡被谈为怒混凝±在菜些特定条{孛下懿注筑反映，掰以用试件试验所测得的濑凝土性能指标，往往与结构物中实际混凝土的性能有一定麓澍的，敌不能代表混溅土的真实获态。因此要想确切知道混凝土的质爨性能，必须对混凝±

7、进行现场菲破损检测。所谓非破损检测，就是指在不影响结构或构件受力性能或冀它使用性能的前提下，妻接褒缝搀或擒l牛上暹过测定某些逑当的甥疆量，势逶过这燕物理爨与湛凝主强度的相关性推定混凝土强度、均匀性、连续性、耐久蚀等一系列质量性能指标。漫凝主窝钢麓涅凝主终褐耱，有露蠢藏王警矮不善躐受使鲻繇凌及氛然灾害翡影响，其内部可能存在缺陷，这飘所说的内部缺陷是指农旌工过程中因成型、养护簿函素辨造成靛不密实、夹渣、孔洞、激度或干缩裂缝、保护瑟厚度不足等缺隔，以及使用过程中因腐蚀、冰冻、火灾等非受力因素所造成的损伤。其检测方法包括：超声脉冲法、射线法、脉冲回波法及雷达