结构实验技术讲稿非破损检测第014次课39课件.ppt

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20221022,1,机械原理,机械工程学院机械设计研究室,20221022,2,平面机构：,空间机构：,各构件的相对运动平面互相平行常用的机构大多数为平面机构。,至少有两个构件能在三维空间中相对运动。,第一章 平面机构的结构分析Struc,

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1、1,苏州科技学院 土木工程学院,结构实验技术,田石柱 教授,2,超声波是一种频率超过20kHz的机械波，一般由高频电振荡激励压电晶体发射换能器，发射换能器发射的超声波经耦合进入混凝土，在混凝土中传播后为接收换能器所接收，也是通过压电晶体把机械振荡转换成电讯号进行传输、放大与量测。,3.3 超声波法,3,超声法探测的基本原理 基于超生波在介质中传播时，遇到不同介面，将产生反射、折射、绕射、衰减等现象，从而使传播的声时、振幅、波形、频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。,3.3 超声波法,4,由于非金属材料与金属材料性质不同，使用超声波探测仪也分两类。用于非。

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1.成品保护不善。购置的地下堵漏材料或已完工的地下堵漏层,由于保管不善,施工不慎造成破坏且未及时修补而造成渗漏。 2.混凝土保护层厚度不够。混凝土保护层按规范要求应不小于250mm厚, 但施工时常常由于不能保证而出现裂缝, 造成渗漏。 3.,

2、金属探测的要频率低、功率大，声波传播能量才不易被衰减，才能满足一定范围的量测需要。用于金属的，则需要频率高，而功率不必太大，这样探测灵敏度较高，精度较好。,3.3 超声波法,5,非金属超声波探测仪的组成部分，主要包括超声波的发生、传递、接收、放大、时间测量和显示等装置。换能器与被测体表面保持良好声耦合，以减小声能耗损，为此，测点必须平整，并涂刷耦合剂，如黄油，凡士林等。,3.3 超声波法,6,1. 混凝土强度检测 基于混凝土强度与其弹性模量、密实度等密切相关，而超声波在其中传播又与这些参数有如下式关系： 因此，砼的抗压强度与超声波在混凝土中的声速v之间存在着正相关关系，混凝土强度越高，相应声速。

3、也越高。这就是超声法检测混凝土强度的基本原理。,7,由于影响因素的复杂性和随机性，检测必须有事先建立的的相关曲线。 采用的几种函数类型: 平抛物线型 指数函数型 幂函数型,8,当作为与回弹法综合评定混凝土强度时，按照我国超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS02：88）进行。因此，与回弹法相对应，每个测区内在混凝土浇筑方向的两侧面上布置三个对测点，每对测点的收、发探头应在同一轴线上进行对测。每一构件测区数应不少于十个，测区的测试结果以三对测点平均值计算。当收发探头分别布置在混凝土浇筑的顶面和底面对测时，与两测面对测结果会有差异，应加修正。,9,3.3 超声波法,对测法,接收换能器接收探。

4、头,发射换能器发射探头,顶面及底面测试时，修正,10,混凝土超声测强的影响因素很多，除了仪器性能和检测方式外，混凝土内部构造、石子品种、粒径、水泥品种、含砂量，外加剂，养护条件，龄期，所含钢筋的粗细等，均会对测试结果产生影响。所以，我国目前超声测强，只作为与回弹法的综合使用。,3.3 超声波法,11,2. 混凝土裂缝检测 已建结构在长期使用中，可能产生各种裂缝和损伤，为了评估其安全性和耐久性，常常需要了解裂缝的深度、形状、走向。现场结构加载试验中，也常需要检测裂缝的出现及发展过程。对于装配式结构的接缝质量、裂缝灌浆处理效果、新旧混凝土结合情况等。非金属超声波检测仪则提供了一种方便、快速的检测手。

5、段。,12,对于垂直裂缝的检测，发、收探头放置在对称于裂缝的混凝土表面上，彼此相距为d，测得绕缝尖端的声时 ；然后以相同距离d将探头置于附件无裂缝处的混凝土表面，测得沿表层传播的声时 。,混凝土声速,13,条件允许，也可采用对测法，二探头相对，从裂缝顶部开始，逐渐向尖端移动扫描，当测得声速为混凝土声速时，即为裂缝的终止。,3.3 超声波法,14,对很深的裂缝，侧向又无法探测，当用一般方法穿透能量不足时，可钻孔用径向增压式探头如图的方法检测。,3.3 超声波法,15,对于倾斜裂缝，应先确定其走向。方法是在测试面上画一条与裂缝交叉并相垂直的直线，如图所示，将一探头固定放置在直线上某一测点A，另一探。

6、头置于裂缝的另一边靠近裂缝的B1点，测得声时t1后再稍许外移，此时声时若减小，则裂缝走向右边，反之则向左边。裂缝末端的确定，如图所示，在B探头由B1到B2的移动过程中，记下声时值最小的测点B3，从B3引测试面的垂直线，该直线必与裂缝末端O相交。,16,3混凝土内部缺陷的检测 超声波在混凝土中传播遇到缺陷时，其正常传播的某些声学参数便发生变化，根据但只有缺陷大于探头直径时才较灵敏。主要方法有：声时法(又称声速法)，即利用超声波遇到孔洞等缺陷时产生绕射或直接穿过缺陷中低速介质时，从声时的变化而进行的量测；,17,波形法，利用超声波遇到缺陷时，连续性被破坏，传播路线受干扰，使接收波波形发生畸变和首波到达接收探头时间的滞后，来判别缺陷，如图所示。,（a）无缺陷时波形 (b) 有缺陷时波形,18,振幅法，利用缺陷对声波的衰减比无缺陷处大，接收波振幅将减小的特点，根据首波振幅的异常变化确定缺陷；频率法，即利用混凝土中质量的不同，对超声脉冲波中的高频分量吸收、衰减也不同，致使接收波的频谱发生变化。有缺陷处，接收波的高频分量相对减少，低频分量则相对增大。因此可从接收的频率值检出缺陷。,19,4混凝土匀。