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《基于音頻檢測(cè)技術(shù)的混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第卷增刊福州大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版年。月文章編號(hào)《叉一一一基于音頻檢測(cè)技術(shù)的混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)孫磊,趙鳴,同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院上海以姆、摘要介紹音頻檢測(cè)技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的研究狀況引人音頻檢測(cè)技術(shù)在混凝土強(qiáng)度缺陷等物理參數(shù),論述音頻檢測(cè)技術(shù)在混凝土物理參數(shù)特別是強(qiáng)度檢測(cè)與反演方面應(yīng)用的概念和缺陷反演方面的反演方法,及其實(shí)際工程中的應(yīng)用關(guān)鍵詞音頻檢測(cè)反演頻率無(wú)損檢測(cè)中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼,玩,,,即”飛幻垃‘側(cè)‘觸玲,,,毗,盯玲,引言無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)稱以不破壞被檢對(duì)象的使用性能為前提,應(yīng)用物理和化學(xué)現(xiàn)象對(duì)各種工程、,、〔‘〕材料零部件和產(chǎn)品進(jìn)行有效的檢驗(yàn)和測(cè)試借以評(píng)價(jià)它們的完整性安全可靠性及
2、其物理性能音頻檢測(cè)方法聲波法,共振法,是根據(jù)每種材料介質(zhì)都有其固有的彈性模量和共振頻率,在受到,,,激勵(lì)產(chǎn)生自由振動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)出固有頻率的聲音通過(guò)測(cè)定在外力作用下工件振動(dòng)的音頻參數(shù)共振頻率和衰減率就可以預(yù)測(cè)材料的內(nèi)部質(zhì)量,“”,年英國(guó)的發(fā)表了通過(guò)測(cè)量共振率對(duì)金屬鑄件質(zhì)量的估計(jì)一文由他建立的個(gè)振動(dòng)模型揭示了振動(dòng)物體的內(nèi)在規(guī)律,同時(shí)對(duì)幾種不同形狀的工件進(jìn)行了探索性研究,總結(jié)出規(guī)律共振,,頻率形狀因素物理性能因素年美國(guó)福特汽車公司的腸和英國(guó)的合作對(duì)音頻法檢測(cè)做了進(jìn)一步研究認(rèn)為音頻檢測(cè)法對(duì)采用純鎂處理的球墨鑄鐵有良好的規(guī)律性音頻法中的共振頻率可以通過(guò)球化的程度來(lái)估計(jì)抗拉強(qiáng)度,共振頻率對(duì)基體組織
3、并不敏感當(dāng)時(shí)用音頻法估算“球墨鑄鐵抗拉強(qiáng)度的誤差在左右年美國(guó)的等人用音頻法預(yù)測(cè)灰鑄鐵的機(jī)械性”,川,能進(jìn)一步確定相同基體組織情況下灰鑄鐵的共振頻率和抗拉強(qiáng)度的關(guān)系年等人又研,’〕究了沖擊韌性與靜態(tài)性能和共振頻率的關(guān)系分析成分和冷卻速度對(duì)共振頻率的影響,音頻檢測(cè)技術(shù)在金屬無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)有了很大的發(fā)展并逐漸成熟完善但音頻檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域,特別是應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)展緩慢,這和混凝土材料的復(fù)雜性有很大的關(guān)系一一收稿日期作者簡(jiǎn)介孫磊一,男,碩士研究生通訊聯(lián)系人趙鳴,副教授增,刊孫磊等基于音頻檢測(cè)技術(shù)的混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)目前這方〔,面的研究工作停留在對(duì)檢測(cè)物表面在激勵(lì)的情況下
4、采集瞬間彈性波的分析上出現(xiàn)了聲發(fā),射檢測(cè)技術(shù)和沖擊應(yīng)力波檢測(cè)技術(shù)而筆者是通過(guò)直接采集可聽(tīng)見(jiàn)的音頻信號(hào)通過(guò)采集混凝土在激、勵(lì)下發(fā)出的音頻反演混凝土強(qiáng)度缺陷等方面研究音頻檢測(cè)原理與混凝土物理參數(shù)音頻檢測(cè)反演法音頻檢測(cè)原理聲與振動(dòng)是緊密相連的,機(jī)械振動(dòng)常,,常引起聲輻射物體振動(dòng)時(shí)激勵(lì)它周圍的空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)由于,,,空氣具有可壓縮性在質(zhì)點(diǎn)的相互作用下振動(dòng)物體周圍的空氣就交替地產(chǎn)生壓縮與膨脹并且逐漸,,向外傳播形成聲波聲壓作用在換能器上換能器將其轉(zhuǎn)換為一定的電信號(hào)即可對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行測(cè)·量分析,音頻傳感器,由于聲波本質(zhì)上是機(jī)械振動(dòng)因此許多振動(dòng)變換元件都能用,、、、、來(lái)測(cè)量聲波其中又可分為電磁式電感
5、式電容式壓電式,駐極體電容傳聲器和磁阻式等種常見(jiàn)的變換方式雖然這些,但是音頻傳感器可能在實(shí)物形狀上有很大的區(qū)別它們的變換工,,作原理基本上是一致的即都是聲壓強(qiáng)變換器聲波是疏密波,,,它使傳播介質(zhì)時(shí)而變密壓強(qiáng)增高時(shí)而變疏壓強(qiáng)減小如果把,空氣截止在沒(méi)有聲波傳播時(shí)的壓強(qiáng)稱為靜壓強(qiáng)則聲壓強(qiáng)是指有圖波動(dòng)圖聲波存在的某點(diǎn)瞬時(shí)總壓強(qiáng)對(duì)該地靜壓強(qiáng)的變換量聲壓強(qiáng)變換器即是能感測(cè)到聲壓強(qiáng)且有對(duì)應(yīng)輸出的敏感元件音頻傳感器聲波波動(dòng)見(jiàn)圖,,作為音頻信號(hào)處理系統(tǒng)中最關(guān)鍵的音頻傳感器對(duì)它的要求主要有兩方面①接受靈敏度高因?yàn)?,,若可供采集的音頻信號(hào)很微弱且傳感器件的靈敏度不高有可能接受不到音頻信號(hào)或者是接受到信號(hào)
6、與,噪聲比較起來(lái)十分微弱從而影響整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)②長(zhǎng)期穩(wěn)定性好否則將影響整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期在線檢測(cè)工作狀態(tài)聲信號(hào)濾波除噪,,,由于由傳感器送來(lái)的音頻信號(hào)可能夾雜有噪聲因此必須進(jìn)行濾波所謂濾波即是從需要信號(hào)、、和多個(gè)不需要信號(hào)的混合信號(hào)中分離出需要信號(hào)濾波又分為高通濾波帶通濾波帶阻濾波在有,,源濾波器中可以選用電阻不僅大大減小了體積而且使濾波器的調(diào)諧簡(jiǎn)便易行,混凝土物理參數(shù)音頻反演法,研究中混凝土試件是被瞬時(shí)激勵(lì)的所導(dǎo)致的振動(dòng)也是瞬態(tài)機(jī)械振動(dòng)它的振動(dòng)形式類似周期振,平,〔’下,動(dòng)但其振幅是逐漸減小的面列出了幾種常見(jiàn)彈性體在瞬間激勵(lì)下對(duì)比與共振頻率測(cè)量的固有頻率這些頻率結(jié)合儀器得出
7、的構(gòu)件的頻譜圖能順利地解釋缺陷的存在弦的兩端固定時(shí)橫向自由振動(dòng)的頻率為一?！りP(guān)一一二格一其中占桿的線密度為弦的張力為弦的長(zhǎng)度、棒兩端自由時(shí)的縱向自由振動(dòng)頻率為‘泛尸‘關(guān)一田》,,?,二六招一端自由一端固定縱向自由振動(dòng)時(shí)頻率福州大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版第卷二‘一二弄厘,,?,關(guān)》斗‘其中為棒的彈性模量線密度為棒的長(zhǎng)度為棒的直徑混凝土缺陷的反演法如果是一塊完好的混凝土板,瞬間激勵(lì)引起板面振動(dòng),聲音就是通過(guò)空氣分子延續(xù)聲源的振動(dòng),來(lái)傳播的空氣分子前后撞擊將能量振動(dòng)從聲
