高频超声导波检测锚杆有效锚固长度分析

为检测锚杆实际有效锚固长度,得到锚固锚杆和自由锚杆中的高频超声导波传播规律,在1~15 MHz频率范围内对不同锚固锚杆试件进行频率扫描,并根据试验结果得到了群速度和频率之间的关系曲线。结果表明,激发频率为2.007~2.312和3.266~3.491 MHz时,导波在不同锚固质量的锚杆中传播速度几乎一致,且锚杆锚固质量对高频超声导波的传播速度影响很小,并据此得出在这个频率范围内可检测超声导波在自由锚杆中的传播速度,进而计算出锚杆的锚固长度。

基于高频柱面超声导波的螺栓轴向应力测量

基于金属杆件中高频超声导波的传播特性,提出使用柱面导波高阶不同模态群速度比值的单探头螺栓轴向应力测量方法。使用数值方法求解考虑晶粒散射衰减的Pochhammer-Chree方程,得到了导波群速度&衰减系数频散曲线,并分析了其在高频区的传播规律。结合非线性声学以及弹性力学理论,推出基于群速度比值的螺栓轴向应力测量方法。搭建超声应力测量平台,讨论了脉冲超声激励下的实测导波信号特点并提出使用经验小波算法对信号进行模态分解,有效获取了信号中特定模态的群速度。使用该方法以及传统的纵横波声时比法进行了螺栓轴向应力对比标定和测量实验,结果表明前者平均测量误差约为4%,其精度明显高于传统方法(平均测量误差6%)且具有更简便的测量流程。

高频纵向超声导波在锚杆中传播特性数值模拟研究

针对超声导波在锚杆检测中的应用,分析了纵向超声导波在自由锚杆中的传播特性,利用MATLAB求解了纵向超声导波传播的频散方程和轴向、径向位移方程。用有限元数值方法模拟了不同频率的高阶模态(1~3MHz)超声导波在锚杆中的传播特性,并对其顶端及激发端响应信号进行了分析,通过将理论与数值模拟结果对比分析验证了数值模拟方法的可行性。根据求解的位移方程,得到了所需频率及模态的波结构,然后按照得到的波结构进行位移加载尝试激发单一模态,并对模拟结果进行了分析。

高含硫压力容器缺陷检测方法探究

高含硫压力容器在常温含水和二氧化碳介质中,容易产生分层(氢致开裂导致)、腐蚀减薄等缺陷,为了有效检测高含硫压力容器所产生的缺陷,本文介绍相控阵超声检测、衍射时差法超声波检测、高频超声导波检测等无损检测新技术原理和特点,选择2台压力容器进行现场应用,最后通过金相分析和实体解剖验证方法的有效性。结果表明:衍射时差法超声波检测能检出压力容器分层缺陷;高频超声导波检测粗扫查和相控阵超声检测定量检测相结合能检出压力容器腐蚀减薄缺陷。

锚杆锚固质量无损检测方法分析

为了有效检测在各种工程实际中所使用的锚杆锚固质量，采用理论分析和实验室测试的方法分别研究了自由锚杆和锚固锚杆的高频超声导波传播规律，在2．25～15MHz导波频率范围内，对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频，并根据实验结果得出了不同锚固质量的锚杆的峰值比以及其随增益的变化曲线，与理论衰减频散曲线相吻合。研究结果表明，在一定的频率范围内，同一频率的峰值比几乎不随增益变化而变化，且对大于7．5MHz的高频导波不适合用来检测锚杆锚固质量做出了初步研究。