沥青混凝土路面超声波无损检测的仿真分析

摘要

随着高速公路的建设，公路施工质量监控和检测方法也得到了迅速发展，各种无损检测技术应运而生，超声波无损检测技术有其特有的优点，且在金属和水泥混凝土的研究上已经取得一定的成果，而对于沥青混凝土路面的检测还处于尝试阶段，本论文展开了相关方面的研究。
　　本文引入了超声波的基本理论，分析了超声波的基本测量参数，超声波在异质界面上的反射、折射以及超声波的传播特点和衰减特性；通过引入沥青混凝土分层模型，探究了ABAQUS中的参数设置方法和超声波的仿真方法；通过引入随机粒子模型探究了在ABAQUS/CAE中建立沥青混凝土细观模型的方法；在ABAQUS中建立三组沥青混凝土细观模型，分析了骨料含量、骨料粒径和入射频率对超声波传播规律和能量衰减的影响，结果表明沥青混凝土中最大骨料粒径和骨料含量对超声波能量的衰减的差异并不明显，入射频率的高低对超声波能量衰减比较明显；在ABAQUS中建立沥青混凝土路面孔隙模型和沥青混凝土路面裂缝模型并进行仿真分析，探究了孔隙率的检测方法和裂缝深度的检测方法。
　　通过以上的研究分析，为沥青混凝土路面的超声波无损检测提供了理论依据。

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第一章 绪论

1.1选题背景及研究的意义

1.2目前常用检测方法及优缺点

1.3超声波无损检测的国内外研究现状及发展趋势

1.4本论文研究的主要内容

第二章 超声波沥青混凝土检测的理论分析

2.1超声波的基本原理

2.2超声波在异质界面上的传播特性

2.3弹性介质中声波的波动方程

2.4超声波传播的能量衰减分析

2.5本章小结

第三章 有限元基本原理及ABAQUS中的参数设置

3.1有限元法的基本原理

3.2 ABAQUS的模块组成

3.3 ABAQUS/CAE中的参数设置

3.4本章小结

第四章 沥青混凝土细观模型的建立

4.1沥青混凝土研究的三个层次

4.2沥青混凝土细观模型的建立

4.3本章小结

第五章 超声波在沥青混凝土中的传播衰减规律分析

5.1超声波在沥青混凝土中的传播特性

5.2骨料含量对超声波能量衰减的影响

5.3入射频率对超声波能量衰减的影响

5.4本章小节

第六章 超声波对沥青混凝土路面质量的仿真测试

6.1超声波对路面密实度的仿真测试

6.2超声波对沥青混凝土路面裂缝检测的仿真分析

6.3本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢