基于混凝土缺陷超声检测的合成孔径聚焦成像

由于混凝土的随机性,超声波在混凝土中传播伴随着强烈的衰减、反射以及散射作用,回波信号信噪比低,带有损伤信息的有效反射信号同背景噪声混叠畸变。传统超声信号处理难以识别缺陷的具体信息,本文引入了频域合成孔径聚焦算法对超声回波数据进行成像处理,并开展了对混凝土空洞缺陷的数值模拟和试验研究,采用道内平衡处理方法,对混凝土深部信号进行了增强处理,提高了缺陷回波的质量,对多次自发自收数据进行了频域合成孔径成像处理,空洞缺陷的绕射波被收敛,提高了100 kHz超声波的检测成像效果;同时预制了双空洞混凝土试件,使用宽频带窄脉冲探头进行现场混凝土空洞缺陷超声波检测试验,结果与数值模拟结果基本吻合,证明了合成孔径聚焦技术能够使混凝土缺陷的绕射波得到了很好的收敛,有效提高了小孔径超声波探头的分辨率。

CSAMT法在铀矿勘查中的应用

CSAMT法是一种使用人工场源、通过改变发射频率进行测深的地球物理方法。该方法以勘探深度大、分辨能力强、抗干扰能力强等特点成为研究深部地质特征的有效手段。文章总结了近几年来CSAMT法在沉积岩地区和火山岩地区的应用效果,主要包括推断解译基底的埋深、推断断裂的空间展布形态、二级构造单元的划分和岩性的划分等地质问题,效果较好,说明该方法是铀矿勘查的有效技术手段。

音频大地电磁测深法在辽东小罗圈沟水库选址中的应用

小罗圈沟地表大部分覆盖第四系砂土层,两侧山岭出露大面积灰岩,急需深部地球物理方法来对拟建坝址区内深部结构进行探测。针对这种情况,在该区开展了音频大地电磁测深工作,完成了6条剖面数据采集、处理与反演工作,并结合地质资料,揭示了拟建坝址风化层厚度在5~45m之间,小罗圈沟谷风化层最厚,向两侧山岭逐渐减薄。深部断裂以NW(F1~F5)和NNE(F6和F7)向为主,切错了震旦纪灰岩层,并且NW被NNE切错近百米,形成网状的断裂格局。拟建坝址深部存在大面积震旦纪灰岩,受溶蚀和断裂构造作用该套灰岩层中存在溶洞、溶穴等不良地质体。以上信息为坝址的选定提供重要依据。

基于矢量有限元法的三维CSAMT模拟对近场效应影响因素的研究

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAMT正演数值模拟,通过建立不同的地质模型,研究近场效应的影响因素及规律。层状模型的正演结果与理论解对比验证了算法以及程序的正确性。设计了不同电阻率的均匀半空间、场源下存在异常体、场源与接收点之间存在地形和地表异常薄层等地质模型,分析了视电阻率和阻抗相位的响应特征。得到如下结论:(1)均匀大地电阻率大小、场源与接收点之间存在低阻异常体,场源与接收点之间存在山峰地形以及地表异常薄层均会影响近场效应;(2)场源和接收点之间存在高阻异常体,场源与接收点之间存在山谷地形,场源下方存在异常体虽然影响近区的数据,但是对近区频点基本无影响。研究结果可为实际工作中收发距的选取提供参考,具有一定的理论价值。

直流激电在某多金属矿勘查中的应用

大功率激电是寻找金属硫化物矿床的一种有效方法。本文对某地区铜铅锌矿的激电资料进行了综合整理和研究,分析了该地区铜铅锌矿的激电异常特征,并在激电中梯扫面异常上,进行激电测深工作,对测深数据进行反演处理,确定了异常体的空间展布形态,并得到工程验证。为激电法研究提供一个可参考的实例。

基于1D-CNN的混凝土内部缺陷超声信号的智能识别

混凝土内部是否存在缺陷对混凝土工程的安全起着决定性作用。超声无损检测技术是应用最广泛的一种混凝土内部缺陷无损检测技术,依靠工程检测和传统的缺陷识别方法难以满足对混凝土内部缺陷的判别。本研究提出一种一维卷积神经网络模型,基于不同混凝土缺陷的有限元仿真数据库,直接将原始超声信号输入模型中,并且通过添加高斯白噪声来验证一维卷积神经网络模型的准确性和鲁棒性。再通过物理试验验证该模型的识别效果,该模型的识别准确率达到83%以上,且优于其他机器学习模型,验证了该模型对混凝土内部缺陷智能识别的有效性。