Page 141 - 《应用声学》2022年第6期

第 41 卷 第 6 期 黄逸群等： 混凝土声发射信号源定位精度的细观模型计算分析 987

ܦԧ࠱͜ਖ٨4 ܦԧ࠱͜ਖ٨3 2.2 混凝土骨料含量对声发射信号定位精度的
影响
0.03 m
为了探究不同骨料含量对混凝土内部信号源
定位精度的影响，进行了 6 组 0.3 m × 0.3 m 的试件
0.3 m ܦԧ࠱ηՂູ 的平均声速模拟统计试验，其中骨料的体积含量分
0.03 m
别为 20%、25%、30%、35%、40%、45%，每组试验有
3 个试件，试件形式如图 8 所示。信号源及探头的布
置同图 9 所示。定位计算时采用之前已通过计算得
到的不同骨料含量的声速，典型的计算结果如图 11
ܦԧ࠱ ܦԧ࠱
͜ਖ٨1 0.3 m ͜ਖ٨2 所示，蓝点为信号源的位置，红点为定位计算得到的

图 9 声发射模拟信号源及探头布置 位置。可以看出，由于混凝土内部有砂浆和骨料两
Fig. 9 The arrangement of AE analog signal 种不同传播介质，导致声波从声发射信号源到各探
source and AE sensors 头的传播速度不一致，而定位计算时采用的是平均

通过计算，不同骨料含量的平均混凝土声速值 声速，必然导致了定位上的偏差，因此使得混凝土这
统计分析如图 10 所示。随着骨料含量的增加，混凝 种非均匀介质的声发射信号源定位的效果不如均
土内部平均声速随之线性增长，但各测试点统计而 匀介质的定位效果。
得到的声速差异系数 (波速标准差/波速平均值) 基
本不变，表明骨料含量只对平均声速有影响，对混凝 ܦԧ࠱ηՂູ * ࠀͯᝠካፇ౧
300
土内部材料的均匀性影响不大。
250
4200
ᝠካፇ౧
200
લՌజጳ
4050 150
v/(mSs -1 ) 100

3900
y/x⇁ 50
2
R /⊲
0
3750 0 50 100 150 200 250 300
20 30 40 50
图 11 典型的定位结果
ᰤநե᧚/%
(a) ຉіژࣱکܦᤴˁᰤநե᧚Тጇ Fig. 11 Typical positioning results
3.5
ᝠካፇ౧
ࣱکϙ 7 ࣱکϙ ᝠካፇ౧
ܦᤴࣀपጇ஝/% 2.5 ࠀͯឨࣀ/mm 6
3.0

5
2.0
20 30 40 50
ᰤநե᧚/% 20 30 40 50
(b) ຉіژܦᤴࣀपጇ஝ˁᰤநե᧚Тጇ ᰤநե᧚/%

图 10 骨料含量对平均声速的影响 图 12 混凝土定位误差与骨料含量关系图
Fig. 10 The impact of aggregate content on av- Fig. 12 The impact of aggregate content on posi-
erage wave velocity tioning error