锚固条件下矿用锚索中纵向导波传播特性的实验研究

作     者：吴斌 方舟 刘增华 何存富 WU Bin;FANG Zhou;LIU Zeng-hua;HE Cun-fu

作者机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2014年第33卷第15期

页      面：189-194页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11132002 11272021) 北京市自然科学基金项目(1122007) 北京市教委项目(KM201010005003) 北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目(CIT&TCD201304048) 

主　　题：矿用锚索 超声导波 纵向模态 衰减 群速度 

摘      要：实验研究了矿用锚索的锚固段长度对纵向超声导波L(0,1)模态的衰减与群速度的影响。首先,通过简化为细直杆的钢丝中纵向超声导波的频散曲线分析了无锚固矿用锚索中该模态的传播特性。然后采用厚度振动型压电陶瓷片在水泥锚固条件下的矿用锚索中进行穿透法的实验,得出频段20-500 kHz内L(0,1)模态的幅值,确定了该压电陶瓷片对水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的最佳导波检测频率为280 kHz。在此基础上,研究了280 kHz附近频率点下L(0,1)模态的幅值与群速度随水泥锚固段长度增加的变化规律。最后,对矿用树脂锚固条件下的矿用锚索进行了穿透法的实验,该实验结果与水泥锚固条件下的锚固矿用锚索的实验结果相符合。这些实验为利用纵向超声导波测量锚固条件下矿用锚索的长度奠定了基础。