基于激光超声二次谐波法检测混凝土早期损伤
2021-06-04许颖郑倩曹宇萌
湖南大学学报(自然科学版) 2021年5期
许颖,郑倩,曹宇萌
(哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院,广东 深圳 518055)
在役结构中的混凝土随着服役时间的增长,已大多处于早期损伤累积阶段,一旦结构出现明显损伤,结构的承载力将大幅度降低[1],因此对混凝土结构的早期损伤评估非常重要.混凝土的损伤往往都伴随着内部微观结构的变化,即裂缝的萌生以及开展[2].因此采取何种方法检测出混凝土内部微细观结构变化是国内外学者研究的重点.
激光超声检测技术因具有非接触、空间分辨率高和探测距离远等优点,近年来被广泛应用在制造业、建筑工程、航空航天及其他工业领域.早期的激光超声无损检测技术主要是利用激光在裂纹远场激发超声,通过探测超声波与裂纹作用产生的反射和透射信号来确定裂纹的存在[3-5].但由于位置未知的微小裂纹易受到声波波长的限制,导致只有很少一部分超声信号会被反射,因此该方法的检测效果会大幅降低.近年来兴起的非线性激光超声检测方法是通过观测由裂纹闭合作用产生的谐波、亚谐波或调制波等非线性声学现象,来实现对材料中缺陷的检测.相比于传统的线性激光超声检测方法,非线性激光超声检测方法有着更高的检测灵敏度,可用来检测开口更小的裂纹[6-7].为充分发挥非线性激光超声在结构材料无损检测中的作用,并克服传统超声换能器接触式工作的局限性,本文提出运用非接触式激……
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