Page 89 - 《应用声学》2021年第4期

第 40 卷 第 4 期 胡少伟等： 利用表面波对预应力钢筒混凝土管砂浆保护层开裂监测的数值仿真 573

况较于无裂缝情况幅值有明显的降低。这是因为当 置过大。所以在第一个深度组中，将长度设置为
裂缝产生后，裂缝对应力波造成的反射及传播路径 600 mm，将宽度设置为 30 mm，激励端电压频率
的增加致使能量的衰减。但随着裂缝长度的增加幅 仍然保持 10 kHz，深度按 10 mm、15 mm、25 mm、
值仍然没有明显变化，所以接收端电压信号对长度 34 mm 变化，分别计算得出电压时程曲线及其对应
变化敏感度较低。 幅值如图14 ∼ 15所示。

௄ᜈᎋ ᫂400 mm ᫂800 mm ᫂1200 mm 2.5
2.4 2.0
ଌஆቫႃԍ/mV 0.8 0 ଌஆቫႃԍࣨϙ/mV 1.5 2.38
1.6
1.0
-0.8
-1.6 0.5 1.5 1.5
-2.4
0
௄ᜈᎋ ᫂600 mm ᫂1200 mm
0.00055 0.00065 0.00075 0.00085 0.00095
௑ᫎ t/s 图 13 裂缝宽 30 mm、深 34 mm 工况下幅值随长
度的变化
图 10 裂缝宽 10 mm、深 25 mm 工况下长度的影响
Fig. 13 Amplitude change with the crack length
Fig. 10 Influence by the crack length (10 mm
(30 mm width, 34 mm depth)
width, 25 mm depth)

௄ᜈᎋ
2.5 2.4 ງ10 mm ງ15 mm ງ25 mm ງ34 mm
ଌஆቫႃԍࣨϙ/mV 1.5 2.38 2.3 2.3 2.2 ଌஆቫႃԍ/mV 1.6 0
2.0
0.8
1.0
-0.8
0.5
-1.6
0 -2.4
௄ᜈᎋ ᫂400 mm ᫂800 mm ᫂1200 mm
0.00055 0.00065 0.00075 0.00085 0.00095
图 11 裂缝宽 10 mm、深 25 mm 工况下幅值随长 ௑ᫎ t/s
度的变化
图 14 裂缝长 600 mm、宽 30 mm 工况下深度的影响
Fig. 11 Amplitude change with the crack length
Fig. 14 Influence by the crack depth (600 mm
(10 mm width, 25 mm depth)
length, 30 mm width)
௄ᜈᎋ ᫂600 mm ᫂1200 mm
3.0
2.4 2.5
ଌஆቫႃԍ/mV 0.8 0 ଌஆቫႃԍࣨϙ/mV 2.0 2.4 2.4 2.38
1.6
1.5
-0.8
-1.6 1.0 1.82 1.58
0.5
-2.4
0
0.00055 0.00065 0.00075 0.00085 0.00095 ௄ᜈᎋ ງ10 mm ງ15 mm ງ25 mm ງ34 mm
௑ᫎ t/s
图 15 裂缝长 600 mm、宽 30 mm 工况下幅值随深
图 12 裂缝宽 30 mm、深 34 mm 工况下长度的影响 度的变化
Fig. 12 Influence by the crack length (30 mm Fig. 15 Amplitude change with the crack depth
width, 34 mm depth) (600 mm length, 30 mm width)

2.2 裂缝深度影响分析 可以看出，裂缝深度发展到 10 mm 及 15 mm
由 2.1 小节的两个对照组可以发现，长度的增 时，幅值变化相较于无损情况变化并不大的。但是当
加对接收端信号的影响较小，无需将裂缝长度设 裂缝深度发展到 25 mm 甚至 34 mm 时 (即 15 mm