混凝土中超声波传播机理及预应力管道压浆质量检测方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 预应力管道结构组成 | 第11-12页 |
| 1.3 预应力管道压浆质量无损检测方法 | 第12-17页 |
| 1.3.1 红外热成像检测技术 | 第13页 |
| 1.3.2 地质雷达检测技术 | 第13-14页 |
| 1.3.3 冲击回波检测技术 | 第14-15页 |
| 1.3.4 超声波检测技术 | 第15-17页 |
| 1.4 超声波数值模拟方法 | 第17-19页 |
| 1.4.1 混凝土建模方法 | 第17-18页 |
| 1.4.2 超声波数值模拟方法 | 第18-19页 |
| 1.5 超声回波法的应用瓶颈 | 第19-21页 |
| 1.6 论文主要研究内容及创新点 | 第21-23页 |
| 2 超声波在混凝土中传播的数值模拟 | 第23-39页 |
| 2.1 Kelvin粘弹性介质模型 | 第23-25页 |
| 2.2 粘弹性声波方程交错网格任意偶数阶精度差分 | 第25-28页 |
| 2.3 完全匹配层吸收边界 | 第28-30页 |
| 2.4 稳定性条件 | 第30-31页 |
| 2.5 减小数值频散的方法 | 第31页 |
| 2.6 震源的模拟 | 第31-32页 |
| 2.7 数值混凝土模型的建立 | 第32-36页 |
| 2.7.1 骨料级配理论 | 第33-34页 |
| 2.7.2 椭圆形骨料生成和投放过程 | 第34-36页 |
| 2.7.3 数值混凝土模型算例 | 第36页 |
| 2.8 粘弹性方程模拟算例 | 第36-39页 |
| 3 超声波在预应力混凝土中的传播和衰减特征 | 第39-64页 |
| 3.1 介质粘弹性对超声波的影响 | 第39-44页 |
| 3.1.1 介质粘弹性对超声波波形的影响 | 第40-42页 |
| 3.1.2 介质粘弹性对超声波能量衰减的影响 | 第42-43页 |
| 3.1.3 介质粘弹性对超声波分辨率的影响 | 第43-44页 |
| 3.2 骨料粒径对超声波的影响 | 第44-47页 |
| 3.2.1 骨料粒径对超声波能量衰减的影响 | 第44-45页 |
| 3.2.2 骨料粒径对异常识别能力的影响 | 第45-47页 |
| 3.3 骨料含量对超声波的影响 | 第47-51页 |
| 3.3.1 骨料含量对超声波能量衰减的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.2 骨料含量对异常识别能力的影响 | 第48-51页 |
| 3.4 孔隙对超声波的影响 | 第51-55页 |
| 3.4.1 孔隙对超声波能量衰减的影响 | 第51-52页 |
| 3.4.2 孔隙对异常识别能力的影响 | 第52-55页 |
| 3.5 钢筋(钢绞线)对超声波的影响 | 第55-57页 |
| 3.5.1 钢筋对超声波能量衰减的影响 | 第55-56页 |
| 3.5.2 钢筋对异常识别能力的影响 | 第56-57页 |
| 3.6 波纹管对超声波的影响 | 第57-61页 |
| 3.6.1 波纹管对超声波能量衰减的影响 | 第58-59页 |
| 3.6.2 波纹管对异常识别能力的影响 | 第59-61页 |
| 3.7 模拟结果与讨论 | 第61-64页 |
| 4 预应力管道压浆质量的相控阵检测方法 | 第64-85页 |
| 4.1 相控阵方法原理 | 第64-72页 |
| 4.1.1 聚焦延时计算 | 第65-68页 |
| 4.1.2 阵元数量和间距设置 | 第68-71页 |
| 4.1.3 换能器尺寸的选择 | 第71-72页 |
| 4.1.4 相控阵设计准则和方法 | 第72页 |
| 4.2 相控阵检测的优势 | 第72-81页 |
| 4.2.1 相控阵对超声波波束方向的控制 | 第73-74页 |
| 4.2.2 相控阵对波场记录的改善 | 第74-79页 |
| 4.2.3 相控阵对信噪比和分辨率的改善 | 第79-81页 |
| 4.3 相控阵检测主要步骤 | 第81-84页 |
| 4.4 模拟结果与讨论 | 第84-85页 |
| 5 预应力管道压浆缺陷的定量计算方法 | 第85-99页 |
| 5.1 虚拟动态聚焦成像 | 第85-86页 |
| 5.2 改进的虚拟动态成像法 | 第86-89页 |
| 5.3 算例验证 | 第89-97页 |
| 5.3.1 波纹管压浆饱满 | 第90-91页 |
| 5.3.2 空洞位于钢绞线和换能器之间 | 第91-95页 |
| 5.3.3 空洞位于波纹管侧面 | 第95-97页 |
| 5.4 分辨率 | 第97页 |
| 5.5 误差分析 | 第97-98页 |
| 5.6 模拟结果与讨论 | 第98-99页 |
| 6 应用实例 | 第99-102页 |
| 6.1 波纹管压浆不密实 | 第99-100页 |
| 6.2 波纹管压浆密实 | 第100-102页 |
| 7 结论与展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-114页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 | 第114-115页 |
| 致谢 | 第115页 |
