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利用声发射信号与速率过程理论对混凝土损伤进行定量评估

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工程力学 2008年第1期25卷 186-191页

作者：朱宏平徐文胜陈晓强夏勇华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室武汉430074

混凝土性能退化过程伴随着混凝土材料中的孔隙、微裂缝和裂缝的发展,而声发射是材料不均匀变形或裂缝开裂及扩展过程的伴生现象。在损伤力学和声发射速率过程理论的基础上建立了在单轴受压状态下混凝土材料的声发射特征参数与损伤演化... 详细信息

混凝土性能退化过程伴随着混凝土材料中的孔隙、微裂缝和裂缝的发展,而声发射是材料不均匀变形或裂缝开裂及扩展过程的伴生现象。在损伤力学和声发射速率过程理论的基础上建立了在单轴受压状态下混凝土材料的声发射特征参数与损伤演化间关系的方程,从而实现运用测量得到的声发射特征参数最终量化评估混凝土的损伤大小。对某实际桥梁混凝土芯样进行了单轴压力下的声发射试验,得出了混凝土的实际损伤量;通过对声发射Kaiser效应和Felicity效应的分析,评价了混凝土芯样的受力历史;试验结果证明了声发射技术在混凝土损伤评估应用中的有效性和准确性。

关键词：混凝土声发射速率过程理论损伤演化损伤评估

基于声发射速率过程理论的钢绞线损伤演化试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2010年第6期40卷 1238-1242页

作者：邓扬丁幼亮李爱群东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

为了实现钢绞线损伤的实时量化评价,基于速率过程理论建立了钢绞线的损伤演化与声发射信号特征参数的相关方程.采用声发射技术对钢绞线的拉伸过程进行了动态监测,在此基础上采用多项式模型推导了钢绞线的声发射事件概率密度函数和损伤... 详细信息

为了实现钢绞线损伤的实时量化评价,基于速率过程理论建立了钢绞线的损伤演化与声发射信号特征参数的相关方程.采用声发射技术对钢绞线的拉伸过程进行了动态监测,在此基础上采用多项式模型推导了钢绞线的声发射事件概率密度函数和损伤演化方程.试验结果表明:钢绞线弹性阶段的声发射信号主要来源于钢丝之间的摩擦,而塑性阶段的信号则来源于钢绞线材料的塑性变形,钢绞线声发射累积计数曲线与加载曲线具有同步变化关系,声发射累积计数曲线较好地描述了钢绞线材料内部损伤发生及发展变化的全过程.分析结果验证了采用速率过程理论建立的损伤演化方程对钢绞线损伤进行量化评价的有效性和准确性.

关键词：声发射速率过程理论钢绞线概率密度损伤演化

基于声发射速率过程理论的混凝土损伤评估研究综述

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四川建筑科学研究 2014年第2期40卷 99-102,110页

作者：路桂娟袁玉费远航沈一鸣陈平安河海大学土木与交通学院江苏南京210098 无锡融创地产有限公司江苏无锡214100

混凝土内部裂缝开展状况与声发射活跃状态是紧密相关的,而声发射速率过程理论是对声发射活性的具体描述。在对国内外相关文献进行研究分析的基础上,分析了声发射速率过程理论的原理,总结了基于声发射速率过程理论和Loand模型的损伤力学... 详细信息

混凝土内部裂缝开展状况与声发射活跃状态是紧密相关的,而声发射速率过程理论是对声发射活性的具体描述。在对国内外相关文献进行研究分析的基础上,分析了声发射速率过程理论的原理,总结了基于声发射速率过程理论和Loand模型的损伤力学方程的定量损伤评估方法。从混凝土、岩石等材料的工程应用方面阐述了基于上述声发射速率过程理论的损伤评估方法的有效性和准确性,并总结了目前该领域的研究重点和不足。

关键词：声发射速率过程理论损伤模型损伤评估

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基于声发射技术的混凝土受压损伤特征

振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 608-613,626页

作者：吴琛杨金沙李巧福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118 中建海峡建设发展有限公司福州350015

为研究混凝土在受压过程中的损伤演化特征,开展多种强度混凝土试块受压全过程声发射动态检测。根据声发射撞击数“两峰值、三阶段”的演化特性和波形信号频谱特征,分别对应混凝土在初始压密阶段、裂缝开展阶段、裂缝贯穿阶段的损伤特征... 详细信息

为研究混凝土在受压过程中的损伤演化特征,开展多种强度混凝土试块受压全过程声发射动态检测。根据声发射撞击数“两峰值、三阶段”的演化特性和波形信号频谱特征,分别对应混凝土在初始压密阶段、裂缝开展阶段、裂缝贯穿阶段的损伤特征,并基于声发射速率过程理论和损伤力学建立以声发射累积撞击数表征的混凝土损伤因子。研究结果表明:各强度等级的混凝土在受压全过程中低频能量稳定在区间30 kHz~50 kHz内;当能量密集出现在高频区间时代表混凝土进入裂缝开展阶段,受载后期高频信号能量的明显衰减是混凝土破坏的前兆信息;基于累积撞击数所建立的损伤指标能较好地反映混凝土在不同应力水平下的损伤程度。

关键词：声发射频谱分析速率过程理论混凝土受压损伤

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基于微-细观机理的混凝土疲劳损伤本构模型

力学学报 2014年第6期46卷 911-919页

作者：丁兆东李杰同济大学土木工程学院上海200092

该文致力于混凝土疲劳损伤发展机理的微细观解释.以速率过程理论为基础,通过考虑裂纹断裂过程区中的水分子动力作用,在细观尺度上建立了具有物理机理的疲劳损伤能量耗散表达式.结合细观随机断裂模型,以宏观损伤力学为框架,建立了疲劳损... 详细信息

该文致力于混凝土疲劳损伤发展机理的微细观解释.以速率过程理论为基础,通过考虑裂纹断裂过程区中的水分子动力作用,在细观尺度上建立了具有物理机理的疲劳损伤能量耗散表达式.结合细观随机断裂模型,以宏观损伤力学为框架,建立了疲劳损伤演化方程.通过数值模拟,计算了单轴受拉时的疲劳损伤演化以及不同加载幅度下的疲劳寿命.与相关试验结果的对比显示出该文模型能够很好地表现混凝土材料的疲劳损伤演化过程.

关键词：混凝土疲劳损伤演化本构关系速率过程理论

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粘土的流变特性分析

岩土工程学报 2001年第3期23卷 279-283页

作者：陈铁林陈生水周成沈珠江南京水利科学研究院江苏南京210024

将聚合物网络理论和速率过程理论应用到粘土的流变特性分析中 ,得出了一些有益的结论 ;将双电层理论应用到实验的设计中 ,得出了和理论分析一致的结果。

关键词：聚合物网络理论速率过程理论流变触变粘土

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岩石微观能量演化与宏观力学行为的关联研究

硅酸盐通报 2011年第4期30卷 925-929页

作者：张晖辉刘峰常福清燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004

通过三轴应力条件下大尺度岩石破坏声发射试验,得到了三类岩石(花岗岩、砂岩、大理岩)破坏全过程力学特征和声发射特征。试验过程中记录到大量的声发射信息,能够反映岩石试件内部每一个损伤(微裂纹)发生的时间、地点和强度。通过声发射... 详细信息

通过三轴应力条件下大尺度岩石破坏声发射试验,得到了三类岩石(花岗岩、砂岩、大理岩)破坏全过程力学特征和声发射特征。试验过程中记录到大量的声发射信息,能够反映岩石试件内部每一个损伤(微裂纹)发生的时间、地点和强度。通过声发射速率过程理论分析,导出声发射累积能量释放的表达式,该表达式反映了岩石破坏过程中的损伤演化状况。此外,对三类岩石的损伤本构行为进行了研究。结果表明,该理论计算模型可以反映岩石类脆性材料的损伤本构行为,进而对其宏观力学行为进行描述。

关键词：声发射损伤速率过程理论累积能量释放损伤本构

玄武岩纤维沙漠砂混凝土本构关系及损伤特性研究

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混凝土 2024年第5期 15-20页

作者：罗玲汪建平周丽娜蔡颖李桐新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047

为了有效提高沙漠砂资源化利用,研究了玄武岩纤维掺量(0、0.3%、0.4%、0.5%)对沙漠砂混凝土本构关系和损伤特性的影响。结合本构模型拟合了玄武岩纤维沙漠砂混凝土的应力-应变曲线,利用声发射事件数分析了玄武岩纤维沙漠砂混凝土损伤破... 详细信息

为了有效提高沙漠砂资源化利用,研究了玄武岩纤维掺量(0、0.3%、0.4%、0.5%)对沙漠砂混凝土本构关系和损伤特性的影响。结合本构模型拟合了玄武岩纤维沙漠砂混凝土的应力-应变曲线,利用声发射事件数分析了玄武岩纤维沙漠砂混凝土损伤破坏过程,并借助速率过程理论对玄武岩纤维沙漠砂混凝土的损伤程度进行了评估。研究表明:掺入适量的玄武岩纤维(0.4%)可以减小沙漠砂混凝土构件的损坏;Carrerira J模型与试验数据具有较高的吻合度;同时还发现构件在到达峰值应力附近时,声发射事件数会急剧增加;基于速率过程理论以损伤变量D与相对荷载V之间的关系建立的损伤演化曲线,可用来评估玄武岩纤维沙漠砂混凝土的损伤破坏程度。

关键词：玄武岩纤维沙漠砂混凝土声发射速率过程理论本构关系

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不同加载方式下混凝土梁损伤演化规律研究

中国科技论文 2020年第6期15卷 636-640页

作者：袁飞于江新疆大学建筑工程学院乌鲁木齐830047

为了研究不同加载方式对梁损伤的影响规律,对普通钢筋混凝土梁进行了单点、两点对称加载试验。通过收集加载过程中的声发射参数和力学参数,从声发射能量角度描述梁破坏的3个阶段,基于声发射速率过程理论建立普通钢筋混凝土梁的损伤演化... 详细信息

为了研究不同加载方式对梁损伤的影响规律,对普通钢筋混凝土梁进行了单点、两点对称加载试验。通过收集加载过程中的声发射参数和力学参数,从声发射能量角度描述梁破坏的3个阶段,基于声发射速率过程理论建立普通钢筋混凝土梁的损伤演化模型。结果表明:应力水平-能量曲线3个阶段特征分明,各阶段间的突变点可作为预警的“前兆点”。建立的应力水平和声发射累积能量之间的函数关系式用于实时定量评价材料破坏程度具有较高精度,并且得出声发射累积能量与损伤变量具有线性关系,可利用声发射能量参数为工程中结构健康评测提供参考。

关键词：声发射损伤过程速率过程理论损伤演化模型