悬索桥缆索钢丝损伤超声导波检测数值模拟

悬索桥缆索钢丝损伤超声导波检测数值模拟

论文摘要

为了实现对大跨悬索桥缆索钢丝损伤的有效检测,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对超声导波无损检测技术进行研究。通过理论求解钢丝中导波的频散曲线,分析频散特性和波结构,选取中心频率为200 kHz的L(0,1)模态进行钢丝断丝损伤检测;利用有限元软件,研究了钢丝中导波的频散特性和波结构,通过二维傅里叶变换技术对钢丝中的低阶导波模态进行识别,进一步分析了缺陷尺寸和角度对L(0,1)模态缺陷反射系数的影响;最后,对L(0,1)模态在两根钢丝和七根钢丝的断丝处的缺陷回波进行了数值模拟。数值模拟与理论分析结果相吻合,说明低频L(0,1)模态可以有效地对缆索钢丝断丝损伤进行远距离检测。

论文目录

  • 0引言
  • 1 理论分析
  •   1.1 频散曲线
  •   1.2 波结构
  •   1.3 激发信号
  •   1.4 导波衰减
  •   1.5 导波信号
  • 2 三维数值模拟
  •   2.1 数值模型
  •   2.2 L (0, 1) 模态频散特性分析
  • 3 单根钢丝损伤检测
  •   3.1 缺陷定位
  •   3.2 缺陷尺寸识别
  •   3.3 缺陷信号随缺陷角度的变化关系
  • 4 多根钢丝损伤检测
  •   4.1 两根钢丝
  •   4.2 7根钢丝
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张东波,王波,汪正兴,王梓宇

    关键词: 悬索桥,缆索体系,超声导波,频散特性,数值模拟,损伤检测

    来源: 声学技术 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 中铁大桥科学研究院有限公司,桥梁结构健康与安全国家重点实验室

    分类号: U448.25

    DOI: 10.16300/j.cnki.1000-3630.2019.04.007

    页码: 395-402

    总页数: 8

    文件大小: 1939K

    下载量: 109

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