用于混凝土鋼筋銹蝕監(jiān)測的壓電換能器及超聲技術(shù)
發(fā)布時間:2021-07-21 15:07
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在當今建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛。作為基礎(chǔ)設(shè)施,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)在較長使用期限內(nèi)能安全承受設(shè)計狀況,滿足設(shè)計要求的各項指標,在正常維護條件下具有足夠的耐久性。然而,這些土木工程在實際使用期間,由于結(jié)構(gòu)本身缺陷或所處惡劣環(huán)境的影響,其使用壽命往往達不到使用年限,其中由鋼筋銹蝕引發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)破壞的例子比比皆是。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠與否直接危及國家和人民的生命財產(chǎn)安全,因此對結(jié)構(gòu)進行及時的健康監(jiān)測在預(yù)防結(jié)構(gòu)破壞方面具有重要意義。近年來,智能傳感和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)在無損監(jiān)測領(lǐng)域備受青睞。其中,采用壓電陶瓷制備的換能器集驅(qū)動與傳感于一身,具有線性度好、能耗與成本低、安裝使用靈活等諸多優(yōu)點,它在智能傳感系統(tǒng)中扮演著重要的角色。本論文基于上述背景,研究了用于混凝土結(jié)構(gòu)-鋼筋銹蝕監(jiān)測的壓電換能器及超聲技術(shù)。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了超聲導(dǎo)波在鋼筋內(nèi)的縱向模態(tài)(L)、扭轉(zhuǎn)模態(tài)(T)、彎曲模態(tài)(F)。分析了導(dǎo)波的頻散現(xiàn)象,基于聲發(fā)射儀與數(shù)值方法得到了不同模態(tài)波速與頻率之間的關(guān)系。結(jié)果表明:當聲波頻率高于200kHz時導(dǎo)波模態(tài)增多,當聲波頻率在80-150kHz時模態(tài)最少。(2)設(shè)計接...
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土鋼筋銹蝕機理模擬圖
用于混凝土鋼筋銹蝕監(jiān)測的壓電換能器及超聲技術(shù)并率先研制出了 1-3 型壓電換能器。黃世峰、耿學(xué)倉、劉殿鋒、李鄧化等人對 1-3 型電復(fù)合材料進行了深入的研究,制備出了應(yīng)用于不同領(lǐng)域的 1-3 型壓電復(fù)合材料[66-70]。于 1-3 型壓電復(fù)合材料具有低密度,高機電耦合系數(shù)、高柔順系數(shù),且聲阻抗低、頻寬等的特性,是制備接收換能器的理想元件[71-75]。
切波、S 波),兩種波以各自速度傳播彼此之間無波形空間有限或兩個介質(zhì)不同,聲波在經(jīng)過界面后,其反射波與透射波以各自不變的速度傳播且傳播速度只與動本身特性無關(guān),我們稱這種波為導(dǎo)波,這種傳播載圓柱、殼體等[79]。會受到傳播介質(zhì)的邊界條件影響,可能會發(fā)生折射、均會發(fā)生改變,不在是單一量,被分成為多個不確定之為頻散[80-82]。導(dǎo)波發(fā)生頻散后可分為縱向模態(tài)、扭的相速度、群速度、波數(shù)等特征值有關(guān)。接收到的聲波包絡(luò)上某特征點的傳播速度也可是整個波上某相位點的傳播速度。相速度和群速度分別以 cg占有重要地位,模擬包絡(luò)圖如圖 2.2 所示。一般提到
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼筋銹蝕對鋼-砼梁正截面承載能力影響的參數(shù)化分析[J]. 趙海龍. 湖南交通科技. 2017(02)
[2]鋼筋銹蝕量預(yù)測模型試驗對比分析[J]. 張杰,毛燕,張勁泉. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2016(06)
[3]鋼筋混凝土碳化機理及其耐久性問題的研究[J]. 苗利敏,暢志雄,周志軍,李小娟,羅耘. 甘肅科技. 2015(02)
[4]連云港西大堤海域水環(huán)境污染特征分析[J]. 李玉,劉付程,吳建新. 海洋科學(xué). 2014(11)
[5]銹蝕鋼筋混凝土聲發(fā)射在線監(jiān)測試驗研究[J]. 虞愛平,趙艷林,王磊. 建筑材料學(xué)報. 2014(02)
[6]沿海在役鋼筋混凝土橋梁的鋼筋銹蝕模型[J]. 郭冬梅,項貽強,程坤,林士旭,李威. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[7]混凝土中鋼筋加速銹蝕試驗適用性研究[J]. 干偉忠,金偉良,高明贊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2011(02)
[8]多基元壓電復(fù)合材料的制備及性能[J]. 王麗坤,董天曉,秦雷,王鋼. 壓電與聲光. 2010(03)
[9]混凝土中鋼筋加速銹蝕方法探討[J]. 曾嚴紅,顧祥林,張偉平,黃慶華. 結(jié)構(gòu)工程師. 2009(01)
[10]用電阻探針法研究水環(huán)境中鋼筋混凝土的腐蝕行為[J]. 鄒國軍,陳瀾濤,鄭棄非,張三平,劉春苗,楊昊. 材料保護. 2007(04)
碩士論文
[1]管道超聲導(dǎo)波檢測的數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 孔雙慶.大連理工大學(xué) 2011
[2]基于改進交流阻抗法的混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕檢測研究[D]. 代敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3295258
【文章來源】:濟南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土鋼筋銹蝕機理模擬圖
用于混凝土鋼筋銹蝕監(jiān)測的壓電換能器及超聲技術(shù)并率先研制出了 1-3 型壓電換能器。黃世峰、耿學(xué)倉、劉殿鋒、李鄧化等人對 1-3 型電復(fù)合材料進行了深入的研究,制備出了應(yīng)用于不同領(lǐng)域的 1-3 型壓電復(fù)合材料[66-70]。于 1-3 型壓電復(fù)合材料具有低密度,高機電耦合系數(shù)、高柔順系數(shù),且聲阻抗低、頻寬等的特性,是制備接收換能器的理想元件[71-75]。
切波、S 波),兩種波以各自速度傳播彼此之間無波形空間有限或兩個介質(zhì)不同,聲波在經(jīng)過界面后,其反射波與透射波以各自不變的速度傳播且傳播速度只與動本身特性無關(guān),我們稱這種波為導(dǎo)波,這種傳播載圓柱、殼體等[79]。會受到傳播介質(zhì)的邊界條件影響,可能會發(fā)生折射、均會發(fā)生改變,不在是單一量,被分成為多個不確定之為頻散[80-82]。導(dǎo)波發(fā)生頻散后可分為縱向模態(tài)、扭的相速度、群速度、波數(shù)等特征值有關(guān)。接收到的聲波包絡(luò)上某特征點的傳播速度也可是整個波上某相位點的傳播速度。相速度和群速度分別以 cg占有重要地位,模擬包絡(luò)圖如圖 2.2 所示。一般提到
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼筋銹蝕對鋼-砼梁正截面承載能力影響的參數(shù)化分析[J]. 趙海龍. 湖南交通科技. 2017(02)
[2]鋼筋銹蝕量預(yù)測模型試驗對比分析[J]. 張杰,毛燕,張勁泉. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2016(06)
[3]鋼筋混凝土碳化機理及其耐久性問題的研究[J]. 苗利敏,暢志雄,周志軍,李小娟,羅耘. 甘肅科技. 2015(02)
[4]連云港西大堤海域水環(huán)境污染特征分析[J]. 李玉,劉付程,吳建新. 海洋科學(xué). 2014(11)
[5]銹蝕鋼筋混凝土聲發(fā)射在線監(jiān)測試驗研究[J]. 虞愛平,趙艷林,王磊. 建筑材料學(xué)報. 2014(02)
[6]沿海在役鋼筋混凝土橋梁的鋼筋銹蝕模型[J]. 郭冬梅,項貽強,程坤,林士旭,李威. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[7]混凝土中鋼筋加速銹蝕試驗適用性研究[J]. 干偉忠,金偉良,高明贊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2011(02)
[8]多基元壓電復(fù)合材料的制備及性能[J]. 王麗坤,董天曉,秦雷,王鋼. 壓電與聲光. 2010(03)
[9]混凝土中鋼筋加速銹蝕方法探討[J]. 曾嚴紅,顧祥林,張偉平,黃慶華. 結(jié)構(gòu)工程師. 2009(01)
[10]用電阻探針法研究水環(huán)境中鋼筋混凝土的腐蝕行為[J]. 鄒國軍,陳瀾濤,鄭棄非,張三平,劉春苗,楊昊. 材料保護. 2007(04)
碩士論文
[1]管道超聲導(dǎo)波檢測的數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 孔雙慶.大連理工大學(xué) 2011
[2]基于改進交流阻抗法的混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕檢測研究[D]. 代敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號:3295258
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