FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷的遠(yuǎn)距離聲激勵(lì)無損檢測數(shù)值研究.pdf

1、纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Plastics(FRP))具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)良特性,已被廣泛應(yīng)用與土木工程中。能夠及時(shí)有效地對(duì)FRP加固結(jié)構(gòu)界面破壞進(jìn)行檢測對(duì)結(jié)構(gòu)工程的安全性和耐久性都有重要的意義。傳統(tǒng)的一些無損檢測方法無法達(dá)到快速、便捷、經(jīng)濟(jì)、合理、有效的要求,因此,研發(fā)一種遠(yuǎn)距離無損檢測新方法十分必要。
　　許穎等人提出了利用聲學(xué)參量陣產(chǎn)生的遠(yuǎn)距離高指向性差頻聲波進(jìn)行FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷無損檢測

2、的方法。本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了利用聲學(xué)參量陣產(chǎn)生的遠(yuǎn)距離高指向性聲束進(jìn)行FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷的無損檢測方法。
　　高指向性聲束的傳播特性和數(shù)值模擬研究。利用科學(xué)計(jì)算軟件Matlab編制計(jì)算程序,從強(qiáng)度和指向性兩個(gè)方面詳細(xì)研究了遠(yuǎn)場差頻聲場的分布。對(duì)聲學(xué)參量陣產(chǎn)生的高指向聲束的聲壓分布特性以及指向性進(jìn)行了比較深入的研究。針對(duì)差頻聲波遠(yuǎn)場傳播距離、聲壓幅值、指向性進(jìn)行了參數(shù)分析。從聲學(xué)參量陣換能器的轉(zhuǎn)換效率出

3、發(fā),建立了檢測距離、缺陷大小與原頻波輻射功率的關(guān)系,為聲學(xué)參量陣在遠(yuǎn)距離無損檢測領(lǐng)域應(yīng)用中的設(shè)計(jì)提供了參考。從理論上論證了高指向性差頻聲束用于遠(yuǎn)距離FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷的無損檢測的可行性。
　　遠(yuǎn)距離高指向性聲束進(jìn)行FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷無損檢測方法的有限元模型的建立以及可測性分析?；贏BAQUS軟件,詳細(xì)介紹了FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷遠(yuǎn)距離高指向性聲激勵(lì)無損檢測有限元模型的建模方法和模擬步驟,根據(jù)理論分析選取了適當(dāng)幅值、恰當(dāng)形

4、式的激勵(lì)信號(hào);根據(jù)檢測原理以及缺陷大小范圍確定了聲場頻率范圍;討論了阻尼的影響;討論了數(shù)值模擬以及實(shí)際檢測中如何考慮噪聲的影響;通過觀察構(gòu)件表面質(zhì)點(diǎn)豎向振動(dòng)位移幅值可以找出剝離損傷的位置和大小,得出FRP加固結(jié)構(gòu)界面損傷遠(yuǎn)距離高指向性聲激勵(lì)無損檢測方法可測性的肯定性結(jié)論。
　　研究了界面剝離損傷各種參數(shù)對(duì)缺陷上方薄板異常振動(dòng)區(qū)表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)幅值的影響。對(duì)不同構(gòu)件、不同缺陷尺寸、不同缺陷形狀、不同缺陷邊界的檢測情況進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)數(shù)