超聲導波在拱橋吊桿中傳播特性的研究.pdf

1、吊桿廣泛地應用于橋梁結構中，主要用來連接懸索和橋面系，作用是承受橋面系的載荷，由于吊桿始終處于受力狀態(tài)，且工作環(huán)境較為惡劣，一旦表面的PE護套破損，就很容易導致吊桿內部斷絲和銹蝕，存在很大的安全隱患，因此對吊桿的缺陷及時進行檢測對于保證吊桿正常工作具有重要的意義。本文以實現(xiàn)拱橋吊桿超聲導波無損檢測為目標，深入研究了吊桿中導波傳播的特性，建立了37芯拱橋吊桿的有限元仿真模型，搭建了吊桿超聲導波無損檢測實驗平臺，從仿真和實驗兩個角度分別對導

2、波在吊桿中傳播的頻散和衰減特性進行了分析，并設計了相關的縱波和扭轉波換能器。具體的研究工作包括:
　　第一章分析了吊桿無損檢測的重要性，介紹了吊桿無損檢測的主要技術，概述了吊桿檢測和導波技術在國內外的研究發(fā)展現(xiàn)狀，為后續(xù)研究指明了方向。
　　第二章介紹了超聲導波基本理論，分析了導波的傳播特性，利用半解析有限元方法求解了導波在吊桿中傳播的頻散曲線和頻散衰減曲線，使用短時傅里葉變換和二維傅里葉變換驗證了吊桿中導波傳播的頻散曲線的

3、正確性。
　　第三章介紹了利用磁致伸縮方式激勵超聲導波的方法，根據(jù)不同模態(tài)導波的產生方式設計了超聲導波縱波換能器和扭轉波換能器。
　　第四章建立了吊桿的有限元模型，對導波在吊桿中的傳播過程進行了仿真，通過分析仿真信號，對吊桿中縱波的頻散和衰減特性進行了驗證。通過缺陷檢測仿真分析了扭轉波的缺陷檢測能力。
　　第五章搭建了拱橋吊桿超聲導波無損檢測實驗平臺，并利用該平臺分析了偏置磁場對導波檢測的影響，研究了不同頻率下L(0，