基于時(shí)間反轉(zhuǎn)的桿狀構(gòu)件檢測(cè)信號(hào)處理方法研究.pdf

1、樁基，鋼筋，錨桿都是建筑與工業(yè)中廣泛應(yīng)用的桿狀構(gòu)件。在這些桿狀構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程中，建造工藝的不足容易導(dǎo)致孔洞、雜質(zhì)、裂紋等損傷的出現(xiàn)，給工程帶來(lái)巨大的安全隱患。因此對(duì)桿狀構(gòu)件進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，在保障構(gòu)件質(zhì)量、促進(jìn)安全生產(chǎn)方面具有非常重要的意義。桿狀構(gòu)件按材質(zhì)可分為樁基類構(gòu)件和鋼桿類構(gòu)件，二者最主要的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分別為應(yīng)力波檢測(cè)和超聲導(dǎo)波檢測(cè)。本文對(duì)這兩種檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力波的多徑效應(yīng)和超聲導(dǎo)波的多模態(tài)效應(yīng)易使檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)畸變失真，為

2、損傷的識(shí)別帶來(lái)困難。
　　本文旨在研究一種基于時(shí)間反轉(zhuǎn)法的桿狀構(gòu)件檢測(cè)信號(hào)處理方法，可以在畸變失真的檢測(cè)信號(hào)中將損傷信號(hào)聚焦和放大，以提高檢測(cè)效果。通過(guò)理論分析、仿真實(shí)驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)時(shí)間反轉(zhuǎn)法聚焦損傷信號(hào)的性能進(jìn)行了以下幾方面的研究：
　　針對(duì)應(yīng)力波檢測(cè)技術(shù)中的信號(hào)失真問(wèn)題，建立了基于時(shí)間反轉(zhuǎn)法的應(yīng)力波多徑信號(hào)聚焦模型，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明此模型能夠有效地抑制多徑效應(yīng)和系統(tǒng)噪聲的影響，并將損傷信號(hào)聚焦放大。

3、結(jié)合小波包分析，提出了基于時(shí)間反轉(zhuǎn)法的檢測(cè)信號(hào)處理方法，對(duì)工程實(shí)測(cè)的樁基應(yīng)力波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行模擬重發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明此方法能夠?qū)⑵渲械膿p傷信號(hào)分離并聚焦。
　　針對(duì)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)中的信號(hào)失真問(wèn)題，通過(guò)對(duì)鋼桿中的導(dǎo)波模態(tài)進(jìn)行分析，建立了基于時(shí)間反轉(zhuǎn)法的超聲導(dǎo)波多模態(tài)信號(hào)聚焦模型，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此模型顯著地去除了多模態(tài)效應(yīng)導(dǎo)致的信號(hào)畸變，聚焦了損傷信號(hào)的同時(shí)提高了接收端的信噪比。通過(guò)ABAQUS有限元分析與建模，提出了基于時(shí)間反