混凝土超声检测的进展(续)

资料大小：200KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-17

资料介绍

混凝土超声检测的进展(续)
林维正
(同济大学声学研究所,上海　200092)
DEVELOPMENT OF ULTRASONIC TESTING OF CONCRETE(CONTINUATION)
LIN Wei2zheng
( Institute of Acoustics , Tongji University , Shanghai 200092 , China)
中图分类号:TG115. 28 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:100026656 (2002) 1120478206
6 　冲击振动法检测混凝土质量[4 ]
冲击振动法利用小钢球冲击混凝土作为声源,
通过被测混凝土传播,有纵波、横波和表面波,且这
些波遇到分界面会产生反射和折射等(图5) 。这些
波被宽带换能器接收,利用谱分析方法,找出被接收
信号与混凝土质量的关系。这种方法冲击能量大、
冲击源简单,对测试环境(如混凝土表面的平整程度
和耦合情况等) 要求不高,因而是一种较有前途的方
法,在国内外受到重视。
(a) 对砼表面冲击
引起的球面波
(b) 底面反射后的
波的传播
图5 　冲击振动法声波在混凝土中的传播
6. 1 　冲击时间的理论计算
某一点由于另外一点对于一个弹性物体的撞击
的动力位移可用卷积来描述
U ( t) =∫∞ 0
G( t - τ) F(τ) dτ (14)
式中　F(τ) ———时间函数的撞击力
G(τ) ———弹性物体动力学的格林函数
一个球撞击在混凝土板上的接触力F (τ) 是时
收稿日期:2001211219
间的函数,可用接触时间为半周期的正弦曲线近似
F( t) = Asin t
π
tc
t = 0 ～ tc (15)
格林函数G( r , r′) 表示位移r′点的单位强度的
正点源的待定边界条件下产生的场,在此表示物体
对一个特殊撞击的脉冲响应
¨2 G = - 4πδ( r , r′) (16)
式中　δ( r , r′) =
0 　r = r′
∞　r ≠r′
投射到混凝土板上的钢球所产生的撞击接触时
间可根据一个球投射到一块厚板上的古典弹性力学
解来近似
Tc = 5. 97 ×[ρs (δs + δp ) ]2P5 · R
h0. 1 (17)
式中　Tc ———接触时间,s
R ———钢球半径,m
h ———球的投射高度,m
δp =
1 - ν2
p
π·Ep
δs
=
1 - ν2
s
π·Es
Ep , Es ———混凝土板和球的杨氏模量,NPm2
νp
,νs ———混凝土板和球的泊松比
ρs
———球的密度,kgPm3
上式说明接触时间是球半径的线性函数,而高
度的影响不大。对投射到一块混凝土板( Ep = 316
×1010NPm2 ,δp = 0. 2) 上的钢球接触时间计算可得