基于超聲導(dǎo)波的錨固區(qū)鋼絞線損傷識(shí)別方法研究.pdf

1、錨固區(qū)鋼絞線損傷一直是影響斜拉橋結(jié)構(gòu)安全的重要因素，運(yùn)用無損檢測技術(shù)識(shí)別損傷是維護(hù)橋梁正常使用的關(guān)鍵。超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)是一種新型無損檢測技術(shù)，具有探測距離遠(yuǎn)、探傷效率高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，本文針對斜拉橋錨固區(qū)鋼絞線腐蝕、斷絲等典型損傷，運(yùn)用壓電式超聲導(dǎo)波進(jìn)行檢測，通過理論研究、數(shù)值模擬、算法分析和試驗(yàn)研究，提取損傷回波時(shí)頻特征作為檢測指標(biāo)，對鋼絞線損傷檢測具有重要意義。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1）首先介紹了超聲導(dǎo)波檢

2、測理論和鋼絞線結(jié)構(gòu)聲彈性效應(yīng)，對圓直桿和螺旋桿結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波頻散特性進(jìn)行了理論分析，得到超聲導(dǎo)波在鋼絞線結(jié)構(gòu)中的傳播特性，確定了低頻縱向L(0,1)模態(tài)導(dǎo)波適用于鋼絞線檢測。
　　2）其次對錨固區(qū)鋼絞線超聲導(dǎo)波檢測進(jìn)行有限元分析，借助ANSYS仿真軟件建立了典型損傷模型、螺旋結(jié)構(gòu)模型和錨固實(shí)體模型，分析了不同的導(dǎo)波檢測方式、激勵(lì)參數(shù)對檢測效果的影響，提取不同損傷類型、尺寸的導(dǎo)波檢測信號的時(shí)頻特征，并研究了鋼絞線螺旋結(jié)構(gòu)、鋼絲間接觸效

3、應(yīng)和錨固區(qū)實(shí)體結(jié)構(gòu)對超聲導(dǎo)波檢測的影響作用。
　　3）基于小波（包）變換理論，根據(jù)損傷信號的能量特征，提出小波包能量變化率作為判定指標(biāo)，用于判斷鋼絞線結(jié)構(gòu)有無損傷；對傳統(tǒng)算法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種融合互相關(guān)分析、復(fù)小波變換的雙傳感器損傷識(shí)別算法，可實(shí)現(xiàn)對錨固區(qū)鋼絞線典型損傷的定位和量化分析。
　　4）最后，在理論研究和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，搭建超聲導(dǎo)波檢測試驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)張拉、接觸效應(yīng)試驗(yàn)，以研究鋼絞線結(jié)構(gòu)應(yīng)力和接觸效應(yīng)對超聲導(dǎo)波檢