赵国旗仇亚萍 骆英 冯侃

(江苏大学土木工程与力学学院，江苏镇江212013)

生物、工程及交叉力学

基于细观混凝土模型的时间逆转损伤成像方法1)

赵国旗2)仇亚萍 骆英 冯侃

(江苏大学土木工程与力学学院，江苏镇江212013)

提出了一种针对混凝土结构损伤检测的时间逆转损伤成像方法.以检测混凝土结构中与骨料尺寸相近的微小损伤为目的，引入细观混凝土随机骨料模型，该模型将混凝土结构视为由水泥浆基底、骨料及粘接层组成的三相复合材料，基于Monte Carlo随机样本原理并结合真实试件的骨料级配曲线建立.在数值模拟分析中，将生成含损伤的细观模型导入有限元分析软件进行超声波场模拟，同时采用自适应性强的时间逆转模型(time reversedmodel,TRM)进行损伤定位.TRM分为正向检测和逆时成像两个部分：正向检测过程得到包含损伤的一系列散射回波信号，从数值角度进行时间反演并作为逆时过程的输入信号；逆时成像过程选用等效弹性参数模型，几何尺寸与随机骨料模型相同，时反信号在相应几何位置同时加载形成时反波场，时反波场在损伤位置会发生干涉叠加从而导致能量峰值的出现,通过确定干涉峰值时刻,并获取该时刻对应原始波场以及小波变换能量场完成成像.与原始数据波场图相比，小波变换处理成像结果消除了杂波干扰，成像结果更加清晰.进一步对等效弹性参数的取值进行讨论，并且在骨料尺寸范围内调整损伤大……