Page 65 - 《应用声学》2020年第3期

第 39 卷 第 3 期 张玉洁等： 钢 -混凝土结构弱粘接界面缺陷的超声导波检测 385

1.4
1.26 Tian Changbin, Wang Jing, Zhang Feng, et al. Study
1.2 of fiber Bragg grating sensor for monitoring of concrete
cracks in bridge steel tube[J]. Instrument Technique and
1.0 0.94
Sensor, 2017(9): 20–23.
N A S0 0.8 [2] Renshaw J B, Lhota J R, Muthu N. Thermographic in-
0.6
spection of pipes, tanks, and containment liners[C]. AIP
0.4 0.31 0.34 Conference Proceedings, 2015: 290–297.
0.2 [3] Pan S S, Zhao X F, Zhang Z. Auto excitation-Based
accelerometer array for interface separation detection of
0
ᓢݞዥଌ ीዥଌ1 ीዥଌ2 ᑲዥ concrete-filled steel tubular arch bridge[J]. Applied Me-
ˀՏዥଌ౎͈ chanics and Materials, 2014, 578–579: 995–999.
图 10 归一化 S0 幅值 [4] Zhu J, Popovics J S. Non–contact imaging for sur-
face–opening cracks in concrete with air–coupled sen-
Fig. 10 Normalized S0 amplitude
sors[J]. Materials & Structures, 2005, 38(9): 801–806.
[5] Zhu J, Popovics J S. Application of air-coupled sensors
3 结论
to surface wave NDT in concrete[C]. AIP Conference Pro-
ceedings, 2006: 1500–1506.
本文针对钢 -混凝土结构在使用期间钢层与混 [6] 郑善朴, 陆铭慧, 王俊东, 等. 多层结构中脱粘缺陷的超声检
凝土层之间易发生脱粘等现象，提出一种利用空气 测方法 [J]. 应用声学, 2019, 38(1): 134–141.
耦合超声导波衰减的方法检测与评估界面粘接质 Zheng Shanpu, Lu Minghui, Wang Jundong, et al. Ultra-
sonic testing method for debonding defects in multilayer
量，并研究不同厚度对导波衰减的影响。主要结论
structures[J]. Journal of Applied Acoustics, 2019, 38(1):
如下： 134–141.
(1) 在频率为125 kHz、界面层厚度为2 mm时， [7] Lowe M J S. Matrix techniques for model in ultrasonic
随着粘接质量变弱，S0模态的归一化幅值不断增大， waves in multilayered media[J]. IEEE Transactions on
U1trasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 1995,
A0模态的归一化幅值无明显变化； 42(4): 525–542.
(2) 在频率为125 kHz、界面层厚度为1 mm时， [8] 张海燕, 刘镇清, 吕东辉. 全局矩阵法及其在层状各向异性
随着粘接质量变弱，S0 模态与 A0 模态的归一化幅 复合板中 Lamb 波传播特性研究中的应用 [J]. 复合材料学报,
2004, 21(2): 111–116.
值与2 mm的情况一致；
Zhang Haiyan, Liu Zhenqing, Lyu Donghui. Global MA-
(3) 在频率为 125 kHz、同一界面粘接条件下， TRIX and its application to study on Lamb wave prop-
界面层厚度为2 mm的A N 值高于1 mm 的。 agation in layered anisotropic composite plates[J]. Acta
S0
结果表明，利用 S0模态的衰减可以检测到钢层 Materiae Composite Sinica, 2004, 21(2): 111–116.
[9] 张海燕, 他得安, 刘镇清. 层状各向异性复合板中的兰姆
与下层混凝土层之间隐藏的弱粘接及脱粘；同时发 波 [M]. 北京: 科学出版社, 2008.
现较厚的界面层导致较低的衰减值。这为以后相似 [10] Ham S, Song H, Oelze M L, et al. A contactless ultrasonic
结构的检测提供了一种检测方法。 surface wave approach to characterize distributed cracking
damage in concrete[J]. Ultrasonics, 2017, 75: 46–57.
[11] Alleyne D, Cawley P D. A two-dimensional Fourier trans-
参 考 文 献
form method for the measurement of propagating mul-
[1] 田长彬, 王静, 张峰, 等. 用于桥梁钢管混凝土裂缝监测的 timode signals[J]. Journal of the Acoustical Society of
FBG 传感器研究 [J]. 仪表技术与传感器, 2017(9): 20–23. Amefica, 1990, 89(3): 1159–1168.