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管结构导波频散曲线绘制与试验验证

工程力学 2012年第A02期29卷 159-163页

作者：阎石何彬彬赵乃志沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

从理论上分析了管道结构中三种模态簇导波的传播特性。根据推导出导波的频散方程,通过数值方法绘制出了导波的频散曲线。利用试验验证了所建立的频散曲线的有效性。在两种不同截面尺寸的管道中进行激励70kHz-200kHz范围内的纵向模态试验... 详细信息

从理论上分析了管道结构中三种模态簇导波的传播特性。根据推导出导波的频散方程,通过数值方法绘制出了导波的频散曲线。利用试验验证了所建立的频散曲线的有效性。在两种不同截面尺寸的管道中进行激励70kHz-200kHz范围内的纵向模态试验,结果表明L(0,2)在管结构中传播速度与理论值较吻合,对利用超声导波对管道进行无损检测具有一定实际指导意义。

关键词：管道结构超声导波纵向模态频散方程频散曲线群速度相速度

基于神经网络的软土路基试验路工后沉降量的预测

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公路交通科技（应用技术版） 2015年第6期11卷 172-173页

作者：赵乃志陈桂凤扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

本文在前人大量研究的基础上,依据现场测量的软基路堤沉降量随时间变化的数据变化,用神经网络方法建立数学模型,通过已知沉降量数据对神经网络结构的训练寻求沉降及其主要影响因素的内在关系进而研究预测软土路基沉降的规律,从而为软土... 详细信息

本文在前人大量研究的基础上,依据现场测量的软基路堤沉降量随时间变化的数据变化,用神经网络方法建立数学模型,通过已知沉降量数据对神经网络结构的训练寻求沉降及其主要影响因素的内在关系进而研究预测软土路基沉降的规律,从而为软土路基的沉降预测找到一种切实可行的、快捷有效地方法,为公路软土路基施工提供更好的指导。

关键词：高速公路软基人工神经网络工后沉降预测

采用Lamb波理论的超大型航空铝板的损伤检测

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2018年第3期34卷 514-522页

作者：赵乃志陈桂凤江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127

目的针对飞机机翼的铝板在正常使用条件下经常出现的切割和冲击两种微损伤类型进行损伤检测.利用超声导波传播过程中衰减小,传播距离远的特点,从而解决传统检测方法的逐点扫描的缺点.方法采用PZT压电陶瓷作为检测的Lamb波信号的激发和... 详细信息

目的针对飞机机翼的铝板在正常使用条件下经常出现的切割和冲击两种微损伤类型进行损伤检测.利用超声导波传播过程中衰减小,传播距离远的特点,从而解决传统检测方法的逐点扫描的缺点.方法采用PZT压电陶瓷作为检测的Lamb波信号的激发和接收传感器,通过Hilbert变换计算监测信号的幅值变化,从而确定信号能量的分布规律,进而研究铝板的损伤程度.结果切割损伤产生新的边界会产生新的反射波,信号分析过程中可以根据波的传播速度确定损伤的位置,同时根据信号幅值和能量变化确定损伤的程度.结论冲击损伤可以从回波的Hilbert变换能量变化中检测到,但是信号的解析和确定损伤位置变得复杂得多.该方法可以有效地对超大型铝板进行无损检测.

关键词：航空铝板 Lamb波 PZT Hilbert变换损伤识别

超声导波在充液埋地管道结构传播特性的理论研究与试验验证

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2017年第5期33卷 812-818页

作者：赵乃志陈桂凤江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127

目的针对内部载有液体并且埋置地面以下某一深度或者水下管道健康监测的难点问题,推导出充液埋地管道超声导波频散曲线方程,用来确定管道健康监测的激发频率和模态.方法利用Navier-Stokes方程在势函数中耦合一个附加的位移场方程并引进... 详细信息

目的针对内部载有液体并且埋置地面以下某一深度或者水下管道健康监测的难点问题,推导出充液埋地管道超声导波频散曲线方程,用来确定管道健康监测的激发频率和模态.方法利用Navier-Stokes方程在势函数中耦合一个附加的位移场方程并引进第二类Hankel函数,推导出充液埋地管道的频散曲线方程并进行试验验证.结果通过埋地充液状态下管道试验系统测得的群速度和衰减值与推导出的频散曲线方程的理论值相差1.05%,基本符合.结论附加位移场方程可以模拟超声导波在土中传播情况,第二类Hankel函数可以表征波的能量从管中扩散到很远距离并且逐渐衰减消失的这种特性进而推导出超声导波在充液埋地管道中传播的频散和衰减曲线,根据频散曲线可以确定管道健康监测激发频率和模态.

关键词：管道超声导波频散曲线 PZT Hankel函数

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基于时间反转法的管道周向裂缝损伤检测

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2013年第1期29卷 44-49页

作者：赵乃志阎石齐霁大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究采用超声导波检测管道中可能存在的周向裂纹的损伤形式,验证时间反转法在管道超声检测中的应用效果.方法建立了一套试验系统,将不同传感器接收到的声源发射信号,按其时间历程的反向过程重新向介质发射回去,使得信号先到后发、... 详细信息

目的研究采用超声导波检测管道中可能存在的周向裂纹的损伤形式,验证时间反转法在管道超声检测中的应用效果.方法建立了一套试验系统,将不同传感器接收到的声源发射信号,按其时间历程的反向过程重新向介质发射回去,使得信号先到后发、后到先发,同时回到波源处,可以有效地实现声源信号的重构,然后进行参数分析.结果缺陷深度贯穿壁厚时,导波的反射系数随周向长度的增加而同比线性增加,要比反转前反射系数增加5倍以上,通过分析缺陷周向长度对导波的反射系数的影响,可以近似估计缺陷的尺寸.结论应用信号时间反转法可以实现信号的聚焦增益,可以提高声波信号在固体介质中的信噪比,对于超声导波在管道缺陷的无损检测的进一步应用,具有很重要的现实意义,对实际工程具有具体指导作用.

关键词：时间反转超声导波管道周向裂缝信号

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基于概率模型理论的混凝土结构损伤识别研究

混凝土 2018年第10期 6-9,13页

作者：赵乃志陈桂凤扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127 江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122

以压电陶瓷(PZT)作为传感器进行混凝土结构损伤研究,提出一种基于概率统计理论的混凝土结构损伤预警算法。探讨了不同的监测信号参数变化对混凝土结构损伤的敏感性,确定了损伤临界值方法。通过对在地震作用下的两层智能钢筋混凝土框架... 详细信息

以压电陶瓷(PZT)作为传感器进行混凝土结构损伤研究,提出一种基于概率统计理论的混凝土结构损伤预警算法。探讨了不同的监测信号参数变化对混凝土结构损伤的敏感性,确定了损伤临界值方法。通过对在地震作用下的两层智能钢筋混凝土框架结构的试验研究,验证了提出的损伤识别算法的有效性。结果表明:提出的算法能有效地对混凝土结构进行损伤预警及损伤程度识别,在实际的工程结构中有着很好的应用性。

关键词： PZT 波动法混凝土结构损伤识别算法

钢渣-矿渣复合对装配式建筑用灌浆料性能的影响研究

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混凝土 2018年第12期 119-121页

作者：赵乃志陈桂凤扬州工业职业技术学院建筑工程学院江苏扬州225127

研究了不同掺量的钢渣-矿渣复合微粉取代硅酸盐水泥,对水泥基灌浆料流动度和力学性能的影响。研究结果表明:当采用复合微粉取代硅酸盐水泥时,随钢渣掺量的增加,水泥基灌浆料的流动性呈现下降的趋势,早期强度下降显著,后期强度变化不大;... 详细信息

研究了不同掺量的钢渣-矿渣复合微粉取代硅酸盐水泥,对水泥基灌浆料流动度和力学性能的影响。研究结果表明:当采用复合微粉取代硅酸盐水泥时,随钢渣掺量的增加,水泥基灌浆料的流动性呈现下降的趋势,早期强度下降显著,后期强度变化不大;当钢渣-矿渣复合微粉掺量为胶凝材料总量的30%,钢渣微粉与矿渣微粉比为1∶2时,灌浆料的初始流动度达到300 mm,30 min流动度达到285 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到24.4、46.0、72.8 MPa,满足GB/T 50448《水泥基灌浆料应用技术规范》的要求。

关键词：灌浆料钢渣矿渣复合微粉抗压强度