混凝土中超声波传播的衰减及随机特性研究

发布时间：2024-06-29 12:05

　　超声检测技术是生物医学工程(BME)及工业无损检测(NDT)领域常用的检测技术,可在不侵入被测物体的情况下实现隐伏病灶、缺陷的检测。国内外学者已在超声成像算法领域进行了富有成效的研究,开发了如超声层析成像(CT)、相控阵聚焦、合成孔径聚焦(SAFT)、复合平面波成像等成像算法。然而在混凝土超声无损检测领域,超声算法的应用面临着一些特别的问题,如超声换能器与混凝土粗糙表面的耦合问题、混凝土中可透过声波的频率上限问题、混凝土内的声波散射问题、混凝土内声束指向性问题等。这些问题的特殊性均是源自混凝土材料的异质性和混凝土结构的大尺度。BME超声检测的对象是生物组织,生物组织对声波的散射作用远不及混凝土骨料严重,所探测区域的深度仅在十数厘米,因此可使用数兆赫兹的高频声波,成像分辨率在毫米级。传统工业NDT中的超声检测的对象多为金属,除多晶金属外,一般的金属介质对声波的散射作用也远小于混凝土介质。目前,关于混凝土材料特性对超声无损检测技术应用的影响的研究还较少,基于上述问题,本文针对混凝土材料中超声传播的衰减行为和超声信号的统计随机性进行了研究,主要开展了以下工作:(1)通过嵌入混凝土中的超声换能...

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图2-7线阵换能器的发射声场三维示意图（ThomasClavet,COMSOLLtd.）

能器的发射声场三维示意图（ThomasClavet,CO种介质传播时会产生很多效应，包括反射、折射、介质的声学属性和系统的点扩散方程所决定。在声阻抗不同的两种介质的界面上，当声波在特征界面处入射时，入射波与反射波的声压比由声压反212112(cos/cos)(cos/cos)....

图3-8传感器阵列（a）定位示意图（b）定位实拍图

图3-8传感器阵列（a）定位示意图（b）定位实拍图3.3.2实验仪器实验中使用的仪器包括任意波形发生器（AFG-1022，TektronixInc.，Oregon，USA），功率放大器（ATA-2041，AgitekEquipmentCo.Ltd.，中国，西安），数....

图4-1成像硬件系统、成像算法和成像目标显著性三者的关系

成像硬件系统对成像质量的影响是显然的，大功率、高灵敏度、高稳定性的电学学硬件系统对提高成像质量是有利的。成像算法是提高信噪比和分辨率的有效方法。成像算法又可分为发射波形算法和重建算法。发射波形算法可以通过对发射波形的编码实现高时带积的信号发射，并匹配滤波等方法对回波信号进行脉冲压....

图4-8最大粒径40mm、骨料体积比为20%的随机骨料模型

粒径40mm、骨料体积比为20%的随与实验使用的换能器（SA）的参数尽25mm的方形PZT片。换能器的电脉冲在一个随机骨料模型中等距布置五个波信号，每条路径上的骨料分布都不在一300mm×300mm×1000mm的立系数

本文编号：3997532