Page 87 - 《应用声学》2021年第3期

第 40 卷 第 3 期 李冬雪等： 混凝土中的声发射波速特性及其在源定位中的应用 405

为：前置放大40 dB，参数及波形阈值45 dB，加载全 急剧上升，并且累积能量值存在几处突变点，表明此
程采用 4 通道进行声发射信号采集，传感器布设方 时试件内部 AE 活动较为活跃，并且高能量值的声
式如图 9 所示。同时，采用高清摄像机记录混凝土 发射事件较多，试件表面裂纹大量发展并贯通，试件
受载全过程。 表面呈现不同程度的碎片剥落，右侧表面明显向外
变形隆起；试件破坏后 AE 信号显著减少，累积振铃
计数和累积能量曲线斜率放缓，表面裂缝继续扩展
延伸，裂缝宽度增大，承载力逐渐减小并丧失承载能
ត͈ࢻΟ
ʺᑟ ត͈ԿΟ 力，试验结束。
ԍҧ఻ S3
͜ਖ٨ ត͈ I II III IV
S4 300 6000
ᰴຍ୊ϸ఻ ŀ: ᕳᣒ
ܦԧ࠱ Ł: ግᝠ૝ᨣᝠ஝
ҒᎶஊܸ٨ ηՂ᧔ S1 250 5000
ᬷ˟఻
S2 200 ŀ 4000
ᕳᣒ/kN
(a) ҫᣒ᝺ܬԣܦԧ࠱᧔ᬷጇፒ (b) ͜ਖ٨࣋Ꮆڏ 150 Ł 3000 ግᝠ૝ᨣᝠ஝
图 9 试验设备 100 2000
Fig. 9 Test equipments 50 1000
0 0
3.2 试验结果 0 200 400 600
௑ᫎ/s
图10为试件在不同时间点的荷载-累计振铃计
数-时程情况，在初始压密阶段，荷载较小，累积振铃 图 10 荷载 -累计振铃计数 -时程关系曲线
Fig. 10 Load-accumulative ringing count-time
计数增长较缓慢，同时累计能量曲线呈平缓上升趋
history relation curve
势，表明试件内部产生 AE 活动数目较少，并且能量
值均较低，试件表面无明显变化；随着荷载增大进入 加载试验过程中高清摄像机在0 s、320 s、400 s、
微裂纹萌生阶段，此阶段累积振铃计数与累积能量 500 s 时混凝土 X-Y 平面的裂缝图像，混凝土裂缝
均无明显波动，表明此时试件内部产生的 AE 活动 局部化结果如图11所示。从X-Y 平面投影来看，新
数目极少且能量极低，混凝土表面开始出现少量细 方法的定位结果 (红色圆点) 更接近实际混凝土裂
微裂纹；荷载达到峰值附近时，混凝土损伤进入裂纹 缝位置，这表明采用修正波速的方法来提高声源定
扩展贯通阶段，此时累积振铃计数和累积能量曲线 位的精度是可靠的。

0 s 320 s 400 s 500 s

(a) X
Y ࣱ᭧ᄊᜈᎋ᜽ᮠڏϸ
100 100 100
SAEU3H16ࠀͯፇ౧
RELMࠀͯፇ౧ 80 80 80
60 60 60
Y
Z
40 40 40
X 100 100 100
20 20 20 50
50 50
0 0 0 0 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
(b) 2መவขࠀͯፇ౧
图 11 AE 源定位结果
Fig. 11 AE source location results