声发射技术用于混凝土损伤监测研究

摘要

声发射技术作为评价结构完整性的无损检测技术，已经受到越来越多的专家学者的重视与关注，本文将全波形声发射技术用于对不同强度混凝土试块、同强度的素混凝土试块和钢筋混凝土试块以及CFRP加固混凝土开孔板的监测研究，提出了混凝土破坏的三种典型特征信号。笔者对采集到的数据进行了一系列分析，得出了混凝土的一系列损伤特征，并自定义了声发射信号发生率，将其用于混凝土的损伤判断起到了良好效果。通过将现代信号处理方法小波分析的成功引入，获得了混凝土材料破坏三种典型信号的详细频率成分。同时提出事先对有条件的构件进行有限元模拟应力分析，模拟可能的破坏模式，为声发射源精确的定位起到指导作用。 文章最后成功将声发射技术应用于CFRP加固混凝土开孔板在模拟均布载荷作用下破坏过程的监测，为实际工程检测提供了良好的指导范例。

目录

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第一章绪论

§1.1选题背景、理论依据及其意义

§1.2声发射技术发展概况及应用

§1.3本文研究的主要内容

§1.4本文主要工作

§1.5本文主要创新点

第二章声发射基本原理、检测设备及试验方法

§2.1声发射产生的条件和来源

§2.1.1声发射的产生条件

§2.1.2声发射的来源

§2.2声发射检测的基本原理

§2.3声发射信号的表征参数

§2.3.1振铃记数率和总记数

§2.3.2能量

§2.3.3幅度和幅度分布

§2.3.4声发射信号的采集

§2.4声发射检测系统与设备

§2.5信号处理

§2.6去噪措施

§2.7试件制作

第三章小波变换原理及其应用

§3.1引言

§3.2连续小波变换

§3.2.1定义

§3.2.2常用的连续母小波

§3.3离散小波变换

§3.4小波变换的物理理解

§3.5小波变换下的信号处理方法

§3.5.1基于信号奇异性的小波变换去噪方法

§3.5.2小波变换对信号的多分辨分析

§3.5.3基于小波变换的时频分析

§3.6声发射信号的小波分析

§3.6.1声发射特征信号的提取

§3.6.2小波函数和小波级数的确定

§3.6.3小波变换的多分辨分析

§3.6.4混凝土声发射信号的物理解释

第四章混凝土试块的声发射监测研究

§4.1引 言

§4.2混凝土破坏和断裂机制

§4.2.1混凝土内部裂纹扩展过程

§4.2.2混凝土内部裂纹扩展分析

§4.2.3混凝土破坏机理的几个观点

§4.3声发射信号发生率

§4.4混凝土试块的声发射参数分析

§4.4.1不同强度构件的参数分析

§4.5损伤定位

§4.5.1平面损伤定位基本原理

§4.5.2平面损伤定位

第五章声发射检测混凝土开孔板中应用研究

§5.1引 言

§5.2 FRP加固混凝土结构的应用概况

§5.3 FRP加固钢筋混凝土板的研究与发展现状

§5.4试件加载过程描述

§5.4.1传感器布置及采集参数设置

§5.4.2两组混凝土开孔板的实验比较

§5.5裂缝发展分析

§5.6测试目的

§5.7测试结果分析与AE源定位

第六章总结与探讨

§6.1结论

§6.2探讨

致谢

参考文献

读硕士期间发表的论文