基于時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)的混凝土結(jié)構(gòu)損傷識別方法.pdf

1、工程設(shè)施和建筑結(jié)構(gòu)在建造及其長期運(yùn)行過程中受到外界（環(huán)境/載荷等）作用，易產(chǎn)生各類損傷，而損傷的累積將導(dǎo)致設(shè)施、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生故障和功能的逐漸喪失，甚至誘發(fā)重大事故。相比于常規(guī)超聲檢測技術(shù)僅是在時域內(nèi)對混凝土結(jié)構(gòu)損傷散射信號進(jìn)行分析，時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)則是結(jié)合入射波場與散射波場有效信息（更多與損傷相關(guān)的信息）在時頻范圍內(nèi)來定位損傷，因此將時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)運(yùn)用到混凝土結(jié)構(gòu)損傷檢測中，不僅可以獲得更為準(zhǔn)確的定位結(jié)果也能確定損傷間的尺度對比，為無損檢

2、測技術(shù)人員定性、定量分析混凝土內(nèi)部缺陷提供了理論參考和實驗依據(jù)。
　　首先，介紹了無損檢測的一般方法以及混凝土結(jié)構(gòu)超聲檢測的常規(guī)手段，討論了時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)的基本理論，闡述了超聲相控陣成像技術(shù)、偏移成像技術(shù)的基本原理為后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷成像提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，采用COMSOL Multiphysics仿真平臺對波在混凝土結(jié)構(gòu)中傳播進(jìn)行模擬，通過提取各換能器單元的發(fā)射信號和損傷散射信號構(gòu)建超聲波傳播的傳遞矩陣并對

3、其進(jìn)行奇異值分解，獲得的奇異值反映了損傷的個數(shù)，奇異向量則包含損傷信息。采用逆向傳播算法和多重信號分類(MUSIC)算法對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷進(jìn)行成像，實現(xiàn)了損傷的準(zhǔn)確定位;并與超聲相控陣成像、偏移成像的結(jié)果對比，表明了時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)用于混凝土損傷定位更為精準(zhǔn)且能很好的反映損傷的尺度比。
　　最后，通過構(gòu)建混凝土結(jié)構(gòu)檢測實驗平臺，基于實驗測得的損傷回波數(shù)據(jù)運(yùn)用時間逆轉(zhuǎn)成像技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷成像，實現(xiàn)了對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的準(zhǔn)