損傷混凝土介質(zhì)中瞬態(tài)波傳播及損傷反演.pdf

1、根據(jù)波傳播理論，研究非均勻損傷介質(zhì)中瞬態(tài)波的傳播；利用瞬態(tài)波的脈沖入射信號以及脈沖響應(yīng)對損傷混凝土介質(zhì)的材料常數(shù)(損傷度)進行反演，研究反演理論和反演計算方法。 作為彈性波反演問題的研究基礎(chǔ)，首先簡述了非均勻固體損傷介質(zhì)中的波傳播理論；其次簡要介紹了正反問題的概念，對反演理論的基本問題做了闡述；對反演的不適定性處理進行了重點描述。同時引用損傷度用于描述單參數(shù)損傷介質(zhì)力學(xué)模型。 因損傷使材料彈性模量弱化，該弱化往往是連續(xù)、

2、非均勻的。在計算過程中，將連續(xù)非均勻混凝土介質(zhì)進行分層均勻的近似處理，利用所推導(dǎo)的波譜系數(shù)傳遞矩陣，數(shù)值模擬了幾種典型損傷模型對近似脈沖輸入信號的響應(yīng)。 針對瞬態(tài)波場中豐富的頻譜信息，采用本質(zhì)為Newton迭代法的脈沖譜技術(shù)，模擬對側(cè)測試方法進行混凝土損傷反演。首先將問題轉(zhuǎn)化為頻域中的線性問題；再利用以Tikhonov正則化思想為基礎(chǔ)的TSVD方法處理了問題的不適定性。對損傷度呈突變、線性變化、二次變化等典型的損傷模型實現(xiàn)材料損

3、傷度的反演。同時在考慮損傷度不為負值的先驗信息后，使反演結(jié)果得到明顯改善。 探討了混凝土損傷長梁的逐段反演方法，模擬混凝土結(jié)構(gòu)在瞬態(tài)波場中同側(cè)測試的無損檢測手段和方法，用彈性模量描述的損傷度作為反演參數(shù)，將接收信號波幅與反演后計算得到的接收端響應(yīng)波幅之間的差值范數(shù)作為目標泛函，在優(yōu)化思想下采用共軛梯度法對問題進行非線性反演，得到了與真實值較為吻合的反演結(jié)果，同時發(fā)現(xiàn)必須使接收信號位于已測區(qū)域時，使用這一方法才具有收斂性，該研究為