Page 60 - 无损检测2024年第三期

汪家送, 等:
黏结滑移试验中的声发射评价方法

j 为声发
为第 i 个传感器和第 个传感器的坐标, Δ i j
射信号从G ( x , , z ) 点到达第 i 个传感器和第 j 个
y
传感器的时间差, 若传感器数量超过5个, 则可用最
小二乘法对超定方程组进行求解。
2.3 定位结果分析
声发射源坐标定位的三维图像如图4所示, 从
笛卡尔坐标系可直观地看出声发射源点大部分集中
于公式为( x-50 ) + ( 2 2
y-50 ) =2.5 的柱面附近,
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即围绕受力钢筋表面周围分布。经分析可知, 钢筋
肋部局部应力较大导致了声发射明显; 局部黏结破
坏主要是钢筋肋部混凝土压碎所造成 [ 6 ] 。
图3 通道1和2的小波包重构信号互相关系数图像
表2 试验测得的三维定位结果

项目 ( 10 , 0 , 10 ) ( 90 , 0 , 90 ) ( 90 , 100 , 90 ) ( 90 , 10 , 100 ) ( 10 , 90 , 100 )

Δt 2 ×10 s ) -12.4 17.2 11.2 11.2 -16.4 -9.6 17.2
(
-3

(
-3
Δt 3 ×10 s ) -10.8 9.6 10.0 10.8 19.2 -4.4 17.6

-3
(
Δ t 4 ×10 s ) -7.2 -19.2 -20.0 -18.4 -10.8 14.4 15.6

(
Δt 5 ×10 s ) 5.2 -16.4 6.8 7.6 -2.4 2.0 13.2
-3
x / mm 48.54 50.49 55.62 53.42 47.56 54.31 52.71
y / mm 52.38 44.23 50.96 46.9 51.89 52.17 45.91
7
z / mm 17.16 5.23 14.68 43.25 28.14 34.35 66.89

图5 各试件的荷载滑移曲线
大, 主要受力部位为螺旋肋与肋间混凝土。表现为
图6 ( b ) 上的振幅仍然很小,但频率相对集中, 主要

图4 声发射源定位的三维图像
在350kHz附近。

3 声发射信号特征与破坏过程分析 ( 3 )非线性滑移段: 滑移发展到一定程度后曲
线转折呈非线性态, 滑移明显转快。表现为图6 ( c )
根据试件从荷载为零直至破坏的各级荷载值及 上的振幅很大, 约是前两阶段的5~6倍, 频带也相
对应的锚筋两端相对滑移量的平均值, 可得到各试
对较宽, 频率主要集中在150~450kHz 。
件的荷载滑移曲线如图5所示。经试验观察及曲线
( 4 )下降段: 咬合齿破碎到一定程度后, 承载力
特征分析, 试件损伤过程可划分为以下几个阶段, 相
下降, 滑移发展更快。表现为图 6 ( d ) 上的振幅变
应的声发射特征信号频谱分析如图6所示。
小, 与线性滑移段的接近。

( 1 )初滑移段: 加载后受力端开始出现滑移, 但
( 5 )残余段: 当滑移较大, 达到15mm 左右时,

不明显, 待自由端出现滑移时才十分明显, 此时锚长
范围内的胶结力全部丧失。表现为图 6 ( a ) 中的振 混凝土内部产生拥塞效应, 荷载不再下降而滑移却

幅很小, 主频集中在150~350kHz 。 不断发展。表现为图6 ( e ) 的振幅很小, 但偶尔也会

( 2 )线性滑移段: 随荷载增加平均滑移线性增 出现振幅较大的信号。
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2024年 第46卷 第3期
无损检测