基于超聲導波的錨固區(qū)鋼絞線損傷識別方法研究.pdf

1、錨固區(qū)鋼絞線損傷一直是影響斜拉橋結構安全的重要因素，運用無損檢測技術識別損傷是維護橋梁正常使用的關鍵。超聲導波檢測技術是一種新型無損檢測技術，具有探測距離遠、探傷效率高、速度快等優(yōu)點，本文針對斜拉橋錨固區(qū)鋼絞線腐蝕、斷絲等典型損傷，運用壓電式超聲導波進行檢測，通過理論研究、數值模擬、算法分析和試驗研究，提取損傷回波時頻特征作為檢測指標，對鋼絞線損傷檢測具有重要意義。
　　本文的主要研究內容如下：
　　1）首先介紹了超聲導波檢

2、測理論和鋼絞線結構聲彈性效應，對圓直桿和螺旋桿結構中的導波頻散特性進行了理論分析，得到超聲導波在鋼絞線結構中的傳播特性，確定了低頻縱向L(0,1)模態(tài)導波適用于鋼絞線檢測。
　　2）其次對錨固區(qū)鋼絞線超聲導波檢測進行有限元分析，借助ANSYS仿真軟件建立了典型損傷模型、螺旋結構模型和錨固實體模型，分析了不同的導波檢測方式、激勵參數對檢測效果的影響，提取不同損傷類型、尺寸的導波檢測信號的時頻特征，并研究了鋼絞線螺旋結構、鋼絲間接觸效

3、應和錨固區(qū)實體結構對超聲導波檢測的影響作用。
　　3）基于小波（包）變換理論，根據損傷信號的能量特征，提出小波包能量變化率作為判定指標，用于判斷鋼絞線結構有無損傷；對傳統(tǒng)算法進行改進，設計了一種融合互相關分析、復小波變換的雙傳感器損傷識別算法，可實現對錨固區(qū)鋼絞線典型損傷的定位和量化分析。
　　4）最后，在理論研究和數值模擬的基礎上，搭建超聲導波檢測試驗平臺，設計張拉、接觸效應試驗，以研究鋼絞線結構應力和接觸效應對超聲導波檢