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弹性波及其应用

弹性波及其应用
弹性波及其应用

《弹性波理论及其应用》教学大纲

编写人:陆铭慧审核人:卢超

学时:48 学分:3

第一部分大纲说明

1.课程说明:09004

2.课程类型:非学位课

3.课程性质:专业选修课

4.学时/学分:48/3

5.课程目标:通过学习超声的产生、接收和在媒质中的传播规律,超声的各种效应,以及超声在基础研究和国民经济各部门的应用等内容,使学习者对超声的性质有比较清楚的理解,能够处理工业应用中的一般超声问题。

6. 教学方式:课堂讲授、自学与讨论相结合

7. 考核方式:考查

8.预修课程:数学物理方法,弹性力学基础,声学基础,声学检测技术

10、教材及教学参考资料:

参考资料:

1、《超声学》,应崇福主编,北京:科学出版社, 1990年12月出版。

2、《固体中的声场和波》,(美)B.A. 奥尔特,北京:科学出版社,孙承平译,1982年12月出版。

3、《超声手册》,冯若主编,南京:南京大学出版社,1999年10月出版。

4、《压电换能器和换能器阵》,栾桂冬等编著,北京:北京大学出版社,2005年7月出版。

5、《固体中的超声波》,(美)J.L.罗斯,北京:科学出版社,何存富等译。

6、《声波导》,(英)M.R.雷特伍特著,上海:上海科学技术出版社,严仁博译,1965年7月出版。

第二部分教学内容和教学要求

由于固体的特性和声波形式的多样型,使得声波在固体介质中传播具有复杂的特性。在

弹性固体中传播的不仅有纵波,还有横波以及与介质形状有关的导波等。了解和掌握固体中各种波型的激发和传播规律,对无损检测、压电换能器设计、声成像等研究具有指导意义。

第1章引言

教学内容:

1.1 弹性波研究的早期重要工作

1.2 弹性波研究的近、现代发展状况

1.3 超声波及其特点

教学要求:

了解弹性波研究的历史,超声波的特点。

教学建议:

1. 教学重点:超声波的特点。

2.教学方法:讲解与自学结合。

第2章无限大弹性介质中的波

教学内容:

2.1 弹性介质中的应力、应变、弹性常数

2.2 弹性介质中的波动方程及其解-体波

2.3 表面波

2.4 声波的传播特性

2.4 声波的散射

教学要求:

了解和掌握弹性介质中的波动方程及其解、声波在弹性介质中的传播特性、波型转换。教学建议:

1. 重点与难点:平面波动方程及其解。

2. 教学中应注意:体波与表面波的概念。

3.教学方法:讲解与讨论结合。

第3章波导介质中的波

教学内容:

3.1 引言

3.2 固体板中的连续波

3.3 固体板中的脉冲波

3.4 管中的声波

教学要求:

了解导波的产生条件和频散特性。

教学建议:

1. 重点与难点:导波的频散特性、相速度和群速度的概念。

2. 教学中应注意:相速度和群速度的表述。

3.教学方法:讲解与讨论结合。

第4章声波的产生与接收

教学内容:

4.1 产生和接收超声的方法

4.2 压电材料

4.3 压电陶瓷厚度振动换能器

4.4 压电换能器暂态效应分析

4.5 换能器辐射声场特性

4.6 压电换能器的设计与制作

教学要求:

了解超声产生与接收的方法、超声检测中使用的各种换能器、换能器的制作工艺及性能测试方法。

教学建议:

1. 重点与难点:换能器响应特性。

2. 教学中应注意:分析换能器的声场特性。

3.教学方法:讲解与实验结合。

第5章各向异性介质中的波

教学内容:

5.1各向异性介质

5.2各向异性介质的波动方程

5.3 速度、波和慢度图

5.4 能速度

教学要求:

了解各向异性介质的特点和平面波动方程、慢度图的意义。

教学建议:

1. 重点与难点:各向异性介质中的波动方程。

2. 教学中应注意:各向异性介质的速度特性。

3.教学方法:讲授与自学结合。

第6章超声检测及其应用

教学内容:

6.1 超声检测原理

6.2 常用的超声检测方法

6.3 超声检测新方法

6.4 超声成像检测

教学要求:

了解超声检测的常用方法和新方法。

教学建议:

1. 重点与难点:超声成像检测的原理和应用。

2. 教学中应注意:超声检测新方法的应用。

3.教学方法:讲解与实验相结合。

第7章声波的其他应用

教学内容:

7.1 功率超声

7.2 医学超声

7.3 地震波

教学要求:

了解声波的其他应用。

教学建议:

1. 重点与难点:无。

2. 教学中应注意:声波的应用范围。

3.教学方法:讲解与讨论结合。

弹性理论应用案例

弹性理论 ——“旧帽换新帽一律八折” 在市场上各商家之间“挥泪大甩卖”、“赔本跳楼价”的价格大战从未仔细考虑过究竟是为什么,只是觉得很开心,因为在可以节省大量金钱,前几天路径一家安全帽专卖店,看到它打出这样的广告——“旧帽换新帽一律八折”。店家的意思是,如果你买安全帽时交一顶旧安全帽的话,当场退二成的价格;如果直接买新帽,对不起只能按原定价格买。这一种促销方式让人觉得好奇,是不是店家加入了什么基金会或是店家和供帽厂家有什么协定,回收旧安全帽可以让店家回收一些成本,因此拿旧帽来才有二折的优惠呢如果大家是这么想,那可就猜错了,大凡这种以旧换新的促销活动主要是针对不同消费者的需求弹性而采取的区别定价方法,即:给定一定的价格变动比例,购买者需求数量变动较大称为需求弹性较大,变动较小称为弹性较小。对需求弹性较小的购买者制定较高价格,对需求弹性较大的顾客收取较低价格。而这家安全帽专卖店的促销作法正是这个理论的实际应用,实际上,店家拿到你那顶脏脏旧旧的安全帽,并沒有什么好处,常常是在你走后往垃圾筒一丟了事。既然沒好处,店家为何还要多此一举呢答案是——店家以顾客是否拿旧安全帽,来区别顾客的需求弹性。简单地说,沒拿旧安全帽来的顾客说明他沒有安全帽,由于法令规定:驾驶摩托车必须要戴安全帽,故而无论价格的高低,购买摩托车的人一定要买顶安全帽,因此这种顾客的需求曲线较陡,弹性较小。相对地,拿旧安全帽来抵二折价款的顾客表明他本来就有一顶安全帽,如果安全帽的价格便宜他有以旧换新的需求,而如果价格太贵他也可以以后再买,因为已有了一顶安全帽,对该商品的需求沒有迫切性。因此,这类的顾客需求曲线较平坦,弹性较大。 综上所述不难看出,该安全帽专卖店采用这种“旧帽换新帽八折”的促销活动,针对不同消费者的需求定价的方法,不仅不会使其减少营业收入,反而会吸引那些本不想购买新帽的消费者前来购买,增加了收益。因此,我认为:认真研究消费者心理,了解市场需求,针对本行业的特点,制定出适合自己的价格策略,一定会给单位、公司带来丰厚的利润。 需求的收入弹性——企业与消费者必须面对的另一个问题。 消费者的收入是决定需求的一个不亚于价格的因素。所谓的需求收入弹性是指,消费者的收入变化对某物品需求量变动的影响。用公式表示:Ed=△Q/Q/△P/P需求的收入弹性与需求的价格弹性一样也有几种分类,最主要还是收入富有弹性和缺乏弹性。一般来讲收入增加对商品的需求量增加,符合这种特性的是正常商品。但收入增加后生活必需品增加比例小于收入增加的比例;收入增加后奢侈品的增加大于收入增加的比例。这两种情况无论收入弹性系数大小都是正值。但也有一些商品,比如,旧货、低挡面料的服装、处理品等商品是随着消费者的收入的增加而减少。收入弹性系数大小都是负值。通俗地说,收入增加了我们不会多吃粮食、食盐、对牙膏的增加也有限;对旧货、低档面料的服装、处理品非但不增加,而减少;收入增加后我们增加了的住房、汽车、化妆品、名牌服饰等需求的增加。近年来我们的收入不断增加,低档品从我们的生活中逐渐消失,而高档品的消费越来越多,这种变化的情况符合恩格尔定律。 恩格尔是19世纪德国统计学家,他在研究人们的消费结构变化时发现了一条规律,即一个家庭收入越少,这个家庭用来购买食物的支出所占的比例就越大,反过来也是一样。而这个家庭用以购买食物的支出与这个家庭的总收入之比,就叫恩格尔系数。这是因为食品属于缺乏弹性,我们收入增加几乎不增加食物,收入增加后增加的几乎是弹性大的商品。由此可以得出结论,对一个国家而言,这个国家越穷,其恩格尔系数就越高;反之,这个国家越富,其恩格尔系数越是下降。这就是世界经济学界所公认的恩格尔定律。 据说联合国粮农组织提出了一个划分贫困与富裕之间的标准:恩格尔系数在59%以上为贫困;50%-59%之间为小康;30%~40%之间为富裕;30%以下为特别富裕。1998年美国农业

反射波法基本测试原理与波形分析

一. 反射波法基本测试原理与波形分析 1.广义波阻抗及波阻抗界面 设桩身某段为一分析单元,其桩身介质密度、弹性波波速、截面面积分别用ρ,C ,A 表示,则令 Z =ρCA (7-1) 称Z 为广义波阻抗。当桩身的几何尺寸或材料的物理性质发生变化时,则相应的ρ、C 、A 发生变化,其变化发生处称为波阻抗界面。界面上下的波阻抗比值为 2 2211121A C A C Z Z n ρρ== (7-2) 称n 为波阻抗比。 2.应力波在波阻抗界面处的反射与透射 设一维平面应力波沿桩身传播,当到达一与传播方向垂 直的某波阻抗界面(如图7-2所示)时。根据应力波理论,由连续性条件和牛顿第三定律有 V I +V R =V T (7-3) A 1(σI +σR )=A 2σT (7-4) 式中,V 、σ分别表示质点振动的速度和产生的应力,下标I 、R 、T 分别表示入射波、反射波和透射波。 由波阵面的动量守恒条件导得 σI =-ρ1C 1V I σR =ρ1C 1 V R σT =-ρ2C 2V T 代入式(7-4),得 ρ1C 1A 1(V I -V R )=ρ2C 2A 2V T (7-5) 联立式(7-3)和(7-5),求得 V R =-FV I (7-6a ) V T =nTV I (7-6b ) 式中 n n F +-=11 称为反射系数 (7-7a ) n T +=12 称为透射系数 (7-7b ) 式(7-6)是反射波法中利用反射波与入射波的速度量的相位关系进行分析的重要关系式。 3.桩身不同性况下应力波速度量的反射、透射与入射的关系 (1)桩身完好,桩底支承条件一般。此时,仅在桩底存在界面,速度波沿桩身的传播情况如图7-3所示。 因为ρ1C 1A 1>ρ2C 2A 2,所以n = Z 1/Z 2>1,代入式(7-7)得 F <0,(T 恒>0) 由式(7-6)可知,在桩底处,速度量的反射波与入射波同号,体现在V (t )时程曲线上,则为波峰相同(同向)。典型的完好桩的实测波形如图7-4。 由图7-3、图7-4分析可得激振信号从触发到返回桩顶所需的时间t 1、纵波波速C 、桩长L 三者之间的关系为 Z 1=ρ1C 1A 1 Z 2=ρ2C 2A 2 图7-2 应力波的反射与透射

弹性理论的应用

三、把弹性引入经济应用的实际意义 弹性就是经济学中得到广泛应用的一个重要概念,它在预测市场结果、分析市场受到干预时所发生的变化等方面起着重要作用,就是企业管理者进行科学决策的一个有利的经济分析工具。 (一)进行价格决策与销售收益分析 利用需求价格弹性的概念,可以得出价格变动如何影响销售收益的结论。这对于制定销售策略与合理确定商品价格有着重要的参考价值。 设需求函数,从而收益函数为,其边际收益。 由此可知,当需求就是富有弹性时,即当时,,说明收益就是价格的单调减函数。此时若采取降价措施,可使总收益增加,即薄利多销多收益; 当需求就是缺乏弹性时,即当时,,说明收益就是价格的单调增函数。此时可适当提高商品售价,以增加销售收入; 当需求具有单一弹性,即时,,此时的收益已经达到最大值,且总收益不受价格影响,因而无需再对商品价格进行调整。 (二)引导消费品的生产 消费品生产企业,需要科学地预测消费者购买力的投向,以便生产适销产品,增加企业利润。而居民消费品购买力又与其可支配收入有直接关系。 需求的收入弹性(以表示) ,就是指消费者收入的相对变动所引起的需求量的相对变动。其数学表达为: 。当时,, 其中,表示消费者的收入,为消费者收入的变动量。根据的大小,能够测定消费者收入变动对需求量变动的影响程度。而且可以将各种产品分为: 1、正常品:一般来说,当消费者收入提高时,会增加各种产品的需求量,当某种产品的需求量随收入的提高而增加即需求量与收入成正向变动时,叫正常品,此时。其中,又可以根据就是否大于1 ,将正常品分为两种: (1)奢侈品:若,说明收入发生相对变动时,需求量变动更大,这种产品叫奢侈品。(2)必需品:若,说明收入发生相对变动时,需求量变动较小,这种产品叫必需品。 2、劣等品:需求量随收入增加而减少的产品,叫劣等品。运用需求的收入弹性,不仅可以确定商品的性质与类型,还可以解释许多经济现象,分析许多经济问题,恕不枚举。以上讨论了需求价格弹性及需求收入弹性的定义及其在经济中的应用。类似地,还可以讨论需求交叉弹性、供给价格弹性、供给的预期价格弹性、总成本对产量的弹性、总利润对产(销)量的弹性等在经济中的应用。

低应变反射波法检测细则

低应变反射波法检测 1适用范围 本细则适用于低应变反射波法检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及位置。其有效检测桩长范围应通过现场试验确定。 2编制依据 《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-2014。 3检测仪器设备 检测仪器设备主要为RS-1616K(S)基桩动测仪、力锤、力棒。 4受检桩种类及要求 4.1 受检桩种类 1、混凝土预制桩 2、混凝土灌注桩 4.2 受检桩要求 4.2.1受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%,且不小于15MPa。 4.2.2桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。 4.2.3桩顶面应平整、密实,并与桩轴线基本垂直。 5现场检测 5.1准备工作 5.1.1收集工程桩的桩型、桩长、桩径、设计桩身混凝土强度、施工记录及地质勘察报告等有关技术资料。 5.1.2检查桩顶条件和桩头处理情况 受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与设计条件基本相同。 灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分,并露出坚硬的混凝土表面;桩顶平面应平整干净无积水,必要时宜采用便携式砂轮机磨平;妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。 预应力管桩当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时,可不进行处理,否则,应采用电锯将桩头锯平。 当桩头与承台或垫层相连时,应将桩头与混凝土承台或垫层断开。 5.1.3检查仪器设备,使测试系统各部分之间匹配良好。 5.2现场仪器设备配置(如下图):

5.3测量传感器的选择和安装 5.3.1传感器的选择 检测长桩的桩端反射信息或深部缺陷时,应选择低频性能好的传感器;检测短桩或桩的浅部缺陷时,应选择加速度传感器或宽频带的速度传感器。 5.3.2传感器的安装 1、传感器安装应采用化学粘结剂或石膏、黄油等粘贴,不应采用手扶式。安装时必须保证传感器与桩顶面垂直。 2、激振点和传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。 3、实心桩的激振点位置应选择在桩中心,测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处;空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连线形成的夹角宜为90度,激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。 5.4激振操作 1、激振方向应沿桩轴线方向。 2、激振方式应通过现场敲击试验,选择合适重量的激振力锤和锤垫。宜采用小锤(窄脉冲)获取短桩或桩的上部缺陷反射信号,宜采用大锤(宽脉冲)获取长桩或桩的下部缺陷反射信号。 5.5测试参数设定 1、时域信号记录的时间段长度应在2L/c时刻后延续不少于5ms;幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz。 2、设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长,设定桩身截面积应为施工截面积。 3、桩身波速根据本地区同类桩型的测试值初步设定。一般可按下表选择: 4、采样间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择;时域信号采样点数不宜少于1024点,在保证测得完整信号的前提下,选用较高的采样频率或较小的采样时间间隔。 5、放大器增益应结合激振方式通过现场对比试验确定。 6、传感器的设定值应按计量检定结果设定。 5.6测试信号采集和筛选 1、根据桩径大小,桩心对称布置2~4个检测点;每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个,通过叠加平均提高信噪比。 2、检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。 3、不同检测点及多次实测时域信号一致性较差时,应分析原因,增加检测点数量。 4、信号不应失真和产生零漂,信号幅值不应超过测量系统量程(避免信号波峰削波)。 5、每根被检测的基桩均应进行二次以上重复测试,当检测波形重复良好时方可存储记录。当重复性不好时应及时清理激振点,改善传感器安置条件或排除仪器故障后重新进行测试。对于异常波形,应在现场及时分析研究,排除可能存在的激振或接收条件不良因素的影响后重新测试。

冲击弹性波

升拓无损检测技术—冲击弹性波 (四川升拓检测技术有限责任公司,四川成都610045) 摘要:冲击弹性波则是用锤或其他激振装置与测试对象冲击产生,是弹性波的一种。因为其具有激振能量大、操作简单、便于频谱分析等特点,是一种非常适合无损检测的媒介。 关键词:无损检测技术,冲击弹性波,波的分类,反射特性,升拓无损检测 无损检测运用广范,在国内许多行业和部门,例如机械、粉末冶金、建筑、公路、铁道、隧道、桥梁、石油天然气、石化、化工、航空航天、船舶、电力、核工业、兵器、煤炭、有色金属、医疗机构、核工业、海关等领域均有运用。四川升拓检测技术有限责任公司的无损检测技术主要致力于工程质量、结构安全和广域防灾减灾等方面的设备、系统的开发和销售。以振动、波动、声响、冲击等作为测试和监测媒介。 无损检测技术,又称非破坏检查技术,在不破坏物质原有状态及化学性质的前提下,利用物质中因有缺陷或组织结构上的差异存在而使其物理性质的物理量发生变化的现象,以不使检查物使用性能和形态受到操作为前提,通过一定的检测手段来测试、显示和评估这些变化,从而了解从而了解和评价材料、产品、设备构件等被测物的性质、状态或内部结构等所采用的检查方法。 无损检测技术是第二次世界大战后迅速发展起来的一门新兴的工程科学,它最突出的特点是“无损伤”。其发展过程经历了三个阶段:无损探伤阶段、无损检测阶段和无损评价阶段。首先,无损探伤阶段主要是探测和发现缺陷;其次,无损检测阶段不仅仅是探测缺陷,还包括探测试件的一些其他信息,例如、材质、结构、性质、状态等,并试图通过测试,掌握更多的信息;再次,无损评价阶段不仅要求发现缺陷,探测试件的材质、结构、性质、状态,还要求获取更全面,更准确的综合的信息,例如缺陷(裂缝、剥离、内部空洞、蜂窝等)、几何尺寸(厚度、埋深)、位置、取向、内含物、残余应力等,结合成像技术、自动化技术、计算机数据分析和处理等技术,材料力学、断裂力学等知识综合应用,对试件或产品的质量和性能给出全面、准确的评价。无损检测技术常用的方法有冲击弹性波检测(包含超声波检测和声波检测)、射线检测,超声波检测,磁粉检测,渗透检测、涡流检测、声发射检测等方法。进入21世纪以后,为满足生产的需求,并伴随着现代科学技术的发展,特别是计算机技术、数字化与图像识别技术、人工神经网络技术和机电一体化技术的快速发展,无损检测的方法和种类日益繁多,除了上面提到的几种方法外,射线、激光、红外、微波、液晶、等技术都被应用于无损检测。

经典低应变反射波法的基本原理

的1/3乃至1/5以下。以加速度计为例,如其安装谐振频率为14kh,则频率上限只能达到3-4kh。由于桩基动测对幅值的定量要求不高,可以放宽限度,但也绝不能使谐振频率接近甚至位于要求的频率范围内。然而,地震检波器的使用者却不同程度地犯了这个错误,以28hz和38hz的速度检波器为例,研究表明,当锥形杆被手按于混凝土表面,且用铁锤激发时,谐振频率在830hz左右;通过钻孔方式将锥形杆紧紧地全部插入孔中或取下锥形杆用石膏粘固在混凝土表面时,如用铁锤敲击,谐振频率多在1200hz以上,此时如用尼龙锤或铁锤垫橡皮等低频锤敲击则可完全排除安装谐振频率的影响。显而易见,正确安装方式应以后者为宜。 理论推导表明,传感器的安装谐振频率与传感器的安装刚度和传感器底座质量有关。一般可以减化理解为:安装刚度越高,基座质量越小,安装谐振频率就越高,而安装刚度与安装的松紧程度、传递杆(锥形杆)长短有关。正因如此,一般要求取消锥形杆(或全部埋入被测连续介质中),也要求传感器基座越轻越好。 对于位移型惯性传感器而言(如速度计),安装谐振频率有f1,f2两个,f1比传感器的自然谐振频率还低,在40Hz以内,一般对测试没有影响;f2即是所讲安装谐振,处理较好时应在1200Hz以上。加速度型惯性传感器也有两个安装谐振频率,但均位于高频段,引起我们关注的是第一谐振频率,处理较好时在大几千赫兹至几万赫兹变化,但是,如用弹性较好的橡皮泥安装将只有1-2kHz。 在对基桩进行低应变反射波法测试时选用速度或加速度传感器。其中速度计在低频段的幅频特性和相频特性较差,在信号采集过程中,因击振激发其安装谐振频率,而产生寄生振荡,容易采集到具有振荡的波形曲线,对浅层缺陷反应不是很明显。同速度计相比,加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有巨大优势,并且它还具有高灵敏度的优点,因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线,没有振荡,缺陷反应明显。所以建议在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度计检测。 理论上讲位移计型惯性传感器包括速度计(所谓高阻尼速度计和地震检波器)的高频部分是完全满足应力波反射法测试要求的,但由于生产工艺等方面的原因,其高频部分往往受到很大的限制,有的仅几百赫兹,最高一般亦在2kHz左右会掉下来。在现场测桩时,传感器的安装刚度又会导致安装谐振的出现,进一步使传感器的可测范围变窄,那么怎样判断传感器的优劣呢? 利用牙膏、石膏、黄油、橡皮泥等粘接剂将不含锥形杆的速度计紧紧地粘贴在被正确清理干净,满足测试要求的桩头上或用冲击电锤打孔,将有锥形杆的速度计牢牢地插入孔中,确保安装方法正确后,利用小铁锤直接敲击砼表面,仪器的模拟滤波档置2.5kHz以上。对被测信号进行谱分析,如果此桩两米内没有毛病,其幅值谱最高峰(一般为传感器的安装谐振峰)频率大于1200Hz,此传感器即可满足测试要求。频率越高在以后的测试过程中浅部测试效果将越好;分析幅值谱的低频部分(固有频率以下)还可判断出低频特性的好坏。换用低频锤,如力棒、尼龙锤(桩头再垫层橡皮更好)或铁锤+汽车外胎垫测试,如无振荡或振荡很小,这类传感器将更好。如果传感器的谐振峰仅几百赫兹,用低频锤时又不能消振,那么这种传感器是满足不了测试要求的。 需要指出的是,这种测试方法与桩头强度、砼龄期、浅部缺陷以及安装紧凑程度很有关系,以预制桩桩头测试效果最好,而如果在素混凝土上测试,效果将最差,最不能说明问题。速度计是自生电动势型的,虽然价格低廉,但也应注意保护,一般的保护方法是将其输出端短路或两个传感器对接。开路贮放将减少传感器寿命,是不合适的。测桩界较流行的速度计:灵敏度大约为280mV/cm/s,固有频率:10~28Hz,阻尼系数ξ=0.6~1.0。 如果判断速度计测试效果的好坏?从传感器频响,特别是安装后的频响特性来考虑,速度计用于测桩是应当慎重的,因此从某种意义上讲,提高速度计的安装刚度,降低安装质量

场论基础

场论基础 附1 Hamilton 算子? 在直角坐标系中定义Hamilton 算子?为 x y z ???=++???i j k ? (附1.1) 这里,?既可以看成是一个微分算子,作用到一个标量函数或者是一个矢量函数上;也可以看成是一个向量,和其他的向量进行普通的点乘( )运算和叉乘(?)运算。 附1.1 梯度运算grad u u =? 对于一个标量场(,,)u x y z ,我们定义相关的梯度运算为 grad u u u u u x y z ???==++???i j k ? (附1.2) 那么标量函数(,,)u x y z 的梯度运算结果grad u 为一向量。下面我们来看梯度运算的数学意义。对于函数(,,)u x y z 的方向导数 u n ??,我们有 cos(,)cos(,)cos(,) ()()grad x y z u u x u y u z n x n y n z n u u u n x n y n z x y z u u u n n n u x y y ???????=++??????????=++ ??????=++++=???i j k i j k n (附1.3) 因此有 grad cos(,)u u u n ?=?n ? (附1.4) 从中可以看到,当单位向量n 的方向和梯度grad u 的方向一致时,u n ??取到极大值, 而极大值就为grad u 。这就是说,梯度grad u 为函数(,,)u x y z 变化最快的方向,也是等值函数(,,)u x y z C =的外法线方向,梯度的大小为函数方向导数的最大值。从上面的分析我们可以看到,梯度grad u 的定义和坐标系是无关。梯度grad u 在数值计算方法中有很重要意义。 附1.2 散度运算div =A A ? 对于一个向量场(,,)x y z A ,沿某一个曲面S 的通量定义为 d S S Φ= ??A n (附1.5) 更进一步,如果S 是个封闭曲面,其所包围的区域Ω,体积为V ,那么当

反射波法

三、地震反射波法 1、阐明有效波、干扰波的概念及其相对意义。 在数据采集中,埋置于地面的检波器可接收到来自于地下多种波的扰动,其中只有可用于解决所提出的地质任务的波才称为有效波,所有妨碍有效波识别和追踪的其他波称为干扰波。由此可见,在反射纵波法勘探中,一般只有反射纵波是有效波,其他波属于干扰范畴,而在瑞雷面波法勘探中,除瑞雷面波外,均为干扰波。 2、画图表示怎样用综合平面图表示观测系统。 它是目前生产中最常用的观测系统图示方法。它从分布在测线上的各激发点出发,向两侧作与测线成45角的直线坐标网,将测线上对应的接收排列投影到该45角的斜线上,并用颜色或加粗线标出对应线段。该线段在地面的投影对应覆盖的反射段。 用综合平面图表示观测系统 5、什么叫最佳接收地段?反射波的最佳接收地段应怎样选取? 在反射波法勘探中,为了有效地避开面波、声波、直达波、和折射波对有效反射波的干扰,可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段,这种最佳接收地段又称为最佳时窗。在反射波法勘探中,根据各种波在时空剖面上的视速度及到达时间差异选择尽可能避开面波、声波、直达波和折射波,而最大限度突出有效反射波的地段。 8、什么叫滤波?数字滤波处理的目的? 一个原始信号通过某一“装置”后变为一个新信号的过程称为滤波。目的是消除干扰波。 10、请画图说明理想滤波器在频率域的特点及其分类? 理想滤波器是有效波在其频率范围内完全无畸变地通过,干扰完全被压制掉。因此,要求其频率响应为: ???==01)()(f H f H 其它有效波频带内 这意味着其相位响应特性为零,故理想滤波器一定是零相位滤波器,一定是非物理可实现的。当然,它也隐含着在有效波频带内不要有干扰,否则无法滤掉。 理想滤波器的频率响应函数图形是一个矩形,像门一样,所以也称之为门式滤波器。 A 、理想低通滤波器 其频率响应如图(a)所示,其数学模型为: ? ??=01)(f H L c c f f f f >< 图24 理想低通滤波器的频率与脉冲响应 其中b 图横坐标应为t ,纵坐标应为)(t h L B 、理想带通滤波器 一般情况下,记录中既有高频干扰,又有低频干扰,则需要设计带通滤波器,其数学表达式为:

冲击弹性波检测技术基本原理

冲击弹性波检测技术基本原理 (宁波升拓检测技术服务有限公司浙江宁波) 摘要: 弹性波:是在固体材料中传播的物质粒子的微小振动传播形成的波,也曾被称为“机械波”、“应力波”、“地震波”等。由于变形微小,物体处于弹性状态,因此被称为弹性波;冲击弹性波:通过人工锤击、电磁激振等物理方式激发的弹性波; 无损检测技术,又称非破坏检查技术,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,利用物质中因有缺陷或组织结构上的差异存在而会使其某些物理性质的物理量发生变化的现象,以不使被检查物使用性能和形态受到损伤为前提,通过一定的检测手段来测试、显示和评估这些变化,从而了解和评价材料、产品、设备构件等被测物的性质、状态或内部结构等所采用的检查方法 随着现代工业的迅速发展,对产品质量、结构安全性和使用可靠性提出了更高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测快捷简便、精度高等优点,所以其应用日益广泛。至今,无损检测技术在国内许多行业和部门,例如机械、粉末冶金、建筑、公路、铁道、隧道、桥梁、石油天然气、石化、化工、航空航天、船舶、电力、核工业、兵器、煤炭、有色金属、医疗机构、核工业、海关等,都得到广泛应用。 冲击弹性波无损检测技术的发展历程 早在1960年代,弹性波(Elastic wave)的概念即被提出,并在物探等领域得到了广泛的应用。1980年代开始,包括“Impact Echo”法在内的弹性波无损检测方法,在ASTM的多个规程中得到了体现(C597、C1383、D2845等) 2000年,日本土木学会设立了“弾性波法の非破壊検査研究小委員会”,提出了冲击弹性波“Impact Elastic Wave”的概念。2009年,日本无损检测协会(日本非破壊検査協会、JSNDI)颁布了基于弹性波的技术标准(NDIS 2426,コンクリート構造物の弾性波による試験方法,Non-destructive testing of concrete-elastic wave method),并将超声波、打声法等均归为弹性波的范畴。标准的第1、2、3部分别为超声波、冲击弹性波(Impact elastic wave method)和打声法。 本公司开发的各类检测和监测设备,均以振动和冲击弹性波为检测媒介,并正逐步形成相应的技术体系。 冲击弹性波的基本概念 振动和波的概念 首先,要分清楚两个容易混淆而又相互关联的概念,即振动和波。振动表示局部粒子的运动,其粒子在平衡位置做往复运动。而波动则是全体粒子的运动的合成。在振源开始发振产生的扰动,以波动的形式向远方向传播,而在波动范围内的各粒子都会产生振动。换句话说,在微观看主要体现为振动,而在宏观来看则容易体现为波动。

弹性力学在工程中的应用

弹性力学在土木工程中的应用 摘要:弹性力学也称弹性理论,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产的应力、弹性力学,应变和位移,从而解决结构或设计中所提生出的强度和刚度问题。在土木工程方面,建筑物能够通过有效的弹性可以抵消部分晃动,从而减少在地震中房屋倒塌的现象;对于水坝结构来说,弹性变化同样具有曲线性,适合不断变化的水坝内部的压力,还有大型跨顶建筑、斜拉桥等等。弹性力学在土木工程中还有一些重要应用实例,如:地基应力与沉降计算原理、混凝土板的计算方法、混凝土材料受拉劈裂试验的力学原理、混凝土结构温度裂缝分析、工程应变分析、结构中的剪力滞后问题等。 关键词:弹性力学、力学、弹性变形、有限元法、强度、土木工程

正文: 弹性力学也称弹性理论,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或设计中所提出的强度和刚度问题。在研究对象上,弹性力学同材料力学和结构力学之间有一定的分工。材料力学基本上只研究杆状构件;结构力学主要是在材料力学的基础上研究杆状构件所组成的结构,即所谓杆件系统;而弹性力学研究包括杆状构件在内的各种形状的弹性体。它是材料力学、结构力学、塑性力学和某些交叉学科的基础,广泛应用于建筑、机械、化工、航天等工程领域。 弹性力学弹性体是变形体的一种,它的特征为:在外力作用下物体变形,当外力不超过某一限度时,除去外力后物体即恢复原状。绝对弹性体是不存在的。物体在外力除去后的残余变形很小时,一般就把它当作弹性体处理。弹性力学所依据的基本规律有三个:变形连续规律、应力-应变关系和运动(或平衡)规律,它们有时被称为弹性力学三大基本规律。弹性力学中许多定理、公式和结论等,都可以从三大基本规律推导出来。连续变形规律是指弹性力学在考虑物体的变形时,只考虑经过连续变形后仍为连续的物体,如果物体中本来就有裂纹,则只考虑裂纹不扩展的情况。 对于物体弹性变形,变形的机理,应从材料内部原子间里的作用来分析。实际上,固体材料之所以能保持其内部结构的稳定性是由于组成该固体材料(如金属)的原子间存在着相互平衡的力,吸力使原子间密切联系在一起,而短程排斥力则使各原子间保持一定的距离在正常情况下,这两种力保持平衡,原子间的相对位置处于规则排列的稳定状态。受外力作用时,这种平衡被打破,为了恢复平衡,原子便需产生移动和调整,使得吸力、斥力和外力之间取得平衡。因此,如果知道了原子之间的力相互之间的定律,原则上就能算出晶体在一定弹性力作用下的反应。实际上,固体结构的内部是多样的、复杂的。例如:夹杂、微孔、晶

弹性理论在现实生活中有哪些实际应用

弹性理论在现实生活中有哪些实际应用 1.什么是弹性理论 经济学中研究经济变量的相对变化对经济变量的相对变化的反应程度或灵敏程度的理论。当两个经济变量间存在函数关系时,作为自变量的经济变量的变化,必然引起作为因变量的经济变量的变化。弹性即表示因变量经济变量的相对变化对自变量相对变化的反应程度或灵敏程度。弹性理论包括需求弹性和供给弹性。

2.需求弹性和供给弹性及其在生活中的应用 2.1.需求弹性 需求弹性是指在一定时期内商品的相对变动对于该商品价格的相对变动的反应程度。需求的价格弹性: 它分为五种类型:完全弹性(奢侈品、豪华小汽车)、富有弹性(可乐钻石黄金)、单位弹性、缺乏弹性(大米、白面、鸡蛋等生活必需品)以及完全无弹性(特效药、婚丧用品)

2.2.供给曲线 供给曲线是以几何图形表示商品的价格和供给量之间的函数关系。供给指的是个别厂商在一定时间内,在一定条件下,对某一商品愿意并且有商品出售的数量。 供给弹性:完全缺乏弹性(工业制品)、完全富有弹性、单位弹性、缺乏弹性(土地)以及富有弹性。供给弹性的大小取决于:价格、成本、技术水平。举个身边的例子,我们学校食堂的饭菜可以看作是在供给曲线中附有弹性的商品,若是某一菜品的利润比较小的话那么就会减少,甚至停止这一菜品的生产。8元的盅类菜品,已经很少看见。食堂会根据各类菜品取得的利润来调整食堂菜品的供应,这样就能提升食堂的总收益。 供给曲线也有特例:典型的,供给曲线不规则。工资提高到一定水平,随着工资进一步提高,工人劳动的供给反而减少,曲线向左弯回;特殊商品市场如古字画等,供给曲线也可能不规则。它呈现的是一条垂直于横轴的直线。 3.小结 我们以穷挫丑和白富美为例最大化的投入自己的物资、精力和时间资源,试图博取白富美的好感。虽然收益无限趋近于零,但白富美几乎占据了穷挫丑的所有生活——在两人的关系中,穷挫丑的成本很高。 白富美通常会无视穷挫丑所做的一切,甚至回个信息的时间成本都不愿意投入——在两人的关系中,白富美的成本可以忽略不计。

矢量分析与场论讲义

矢量分析与场论 第一章矢量分析 一内容概要 1矢量分析是场论的基础,本章主要包括以下几个主要概念:矢性函数及其极限、连续,有关导数、微分、积分等概念。与高等数学研究过的数性函数的相应概念完全类似,可以看成是这些概念在矢量分析中的推广。 2本章所讨论的,仅限于一个自变量的矢性函数 A t ,但在后边场论部分所涉及的矢性函数,则完全是两个或者三个自变量的多元矢性函数A x,y或者A x, y,z,对于这种多元矢性函数及其极限、连续、偏导数、全微分等概念,完全可以仿照本章将高等数学中的多元函数及其有关的相应概念加以推广而得出。 3本章的重点是矢性函数及其微分法,特别要注意导矢A't的几何意义,即 A' t是位于A t的矢端曲线上的一个切向矢量,其起点在曲线上对应t值的点处,且恒指向t值增大的一方。 如果将自变量取为矢端曲线的弧长S,即矢性函数成为A = A s,则 A' s =d A不仅是一个恒指向S增大一方的切向矢量,而且是一个单位ds 切向矢量。这一点在几何和力学上都很重要。 4矢量A t保持定长的充分必要条件是 A t与其导矢A' t互相垂直。因此单位矢量与其导矢互相垂直。比如圆函数 e t = cost i si nt j为单 位矢量,故有e t _e't,此外又由于e' t = ei t,故e t — & t。(圆函数还可以用来简化较冗长的公式,注意灵活运用)。 5在矢性函数的积分法中,注意两个矢性函数的数量积和两个矢性函数的矢量积的分部积分法公式有所不同,分别为: A B'dt 二AB— B A'dt

A B'dt 二 A B B A'dt 前者与高等数学种数性函数的分部积分法公式一致,后者有两两项变为了求和,这是因为矢量积服从于“负交换律”之故。 6在矢量代数中,在引进了矢量坐标之后,一个空间量就和三个数量构成 对应关系,而且有关矢量的一些运算,例如和、差以及数量与矢量的乘积都可以转化为三个数量坐标的相应运算。同样,在矢量分析中,若矢性函数采用坐标表示式,则一个矢性函数就和三个数性函数构成一一对应关系,而且有关矢性函数的一些运算,例如计算极限、求导数、求积分等亦可以转化为对其三个坐标函数的相应运算。 7矢性函数极限的基本运算公式(14)、导数运算公式(p11)、不定积分 的基本运算公式(p16)典型例题: 教材p6 例2、p10 例4、p12 例6、p13 例7。习题一(p19~20) 此外还有上课所讲的例题。补充: 1 2 TT 1)设r 二a0]亠b k,求S 二-i ir r' d^ 2)一质点以常角加速度沿圆周r = ae「运动,试证明其加速度 2 八-£r,其中v为速度v的模。 a 3)已知矢量 A =t i -2t j l nt k , B = e t i si nt j - 3t k ,计算积分.A B' dt。 4)已知矢量 A = t i 2t j , B = cost i sint j ? e,k,计算积分A B'dt。 第二章场论一内容概要1本章按其特点可以划分为三部分:第一部分为第一节,除介绍场的概念外,主要讨论了如何从宏观上利用等值面(线)和矢量线描述场的分布规律;第二部分为第二、三、四节,内容主要是从微观方面揭示场的一些重要特性;第三部分为第五节,主要介绍三种具有某种特性而又常见的矢量场。其中第二部分又为本章之重点。 2空间数量场的等值面和平面数量场的等值线以及矢量场的矢量线等,都是为了能够形象直观地体现所考察的数量uM或矢量A M在场中的宏观分布情况而引入的概念。 比如温度场中的等温面,电位场中的等位面,都是空间数量场中等值

场论典型例题

场论典型例题 第一章 矢量分析 例题1、(基本矢量计算) 已知两个矢量j i 2+=A ,j i 34+=B ,求 (1)B A + (2)B A - (3)B A ?(4)B A ? (5)若A 和B 两矢量夹角为α,求αcos 。 解: (1)B A +=)34()2(j i j i +++=j i )32()41(+++=j i 55+ (2)B A -=)34()2(j i j i +-+=j i )32()41(-+-=j i --3 (3)B A ?=)34()2(j i j i +?+=)32()41(?+?=64+=10 (4)B A ?=)34()2(j i j i +?+= 0 3 4 0 2 1 k j i =k 5- (5)根据内积的定义有:B A ?=αcos B A ,其中A ,B 为矢量的模。 所以:B ΑB A ?=αcos 其中B A ?在(2)中已经得到B A ?=10, 而A =5021222= ++,B =50342 22=++ 因此B ΑB A ?= αcos = 5 510= 5 2 说明: 此题可以用于掌握矢量运算法则。 例题2、(矢性函数的极限) 设t t t cos sin )(B A F += )20(π<≤t ,式中A ,B 为矢量,分别为j i -=A , j i +=B 。求下列极限。 (1))(lim 3 /t F t π→ (2)|)(|lim 3 /t F t π→

解:(1)整理)(t F 。 t j i t j i t t t F cos )(sin )(cos sin )(++-=+=B A =j t t i t t )sin (cos )sin (cos -++ 而 3/|)sin (cos π→+t t t = 23 1+ 3/|)sin (cos π→-t t t = 231- 所以)(lim 3 /t F t π→= i 2 31+ + j 2 3 1- (2)|)(|t F =|j t t i t t )sin (cos )sin (cos -++| =22)sin (cos )sin (cos t t t t -++ =2 = →|)(|lim 3 /t F t π2 说明: 对矢性函数的极限,归结为对各坐标分量求极限,因此,需要温习高等数学中微积分中关于“函数极限”的内容,特别是一些常用极限的求法。 例题3、(求矢性函数的导数) 设矢性函数r 为},sin ,cos {ct t a t a , 2 2 c a s t += ,其中a 和c 都是常数,求 ds d r 、 ds d r 。 解:由复合函数的求导公式有 ds d r =dt d r . ds dt ds dt 为数性函数求导,根据微积分中的知识,求得:ds dt = 2 2 1c a + 另外,因为矢性函数的导数归结为三个数性函数的求导,所以 dt d r =},cos ,sin {c t a t a - 因此,ds d r =dt d r .ds dt =} ,cos ,sin {c t a t a -2 2 1c a +

低应变反射波法检测桩基完整性简介

桩基完整性检测 ----------低应变反射波法简介 一、前言 在桩基完整性动力检测诸方法中,由于低应变动力检测仪器设备轻便,成本低廉,现场检测速度快,覆盖面大,受到广大受检单位的欢迎。为了确保桩基工程的质量,我国相关部门先后编制了一系列规范规程,其中《基桩低应变动力检测规程》(JGJ/T93-95)以及《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)的发布实施,使基桩低应变动力检测工作更加严格规范,也为检测报告的统一编写起到规范化的作用。 二、低应变反射波法的原理 低应变反射波是基桩工程质量检测普遍使用的一种有效方法,它以检测原理清晰,测试方法简便,成果较可靠,成本低,便于对桩基工程进行普查等特点在成桩质量检测中充分发挥作用。 我国发布实施的现行动力检测规范中反射波法的适用范围中明确指出:该法可以检测桩身混凝土的结构完整性,推定缺陷类型及其桩身中的位置,也可对桩的混凝土强度等级作出估计。由此可见,它可为基桩工程的成桩质量的分类提供评判依据。 1、基本概念 将桩视为一维弹性杆件,用力锤(或力棒)在桩头施加一小冲击扰动力F(t),产生瞬时激振,激发一应力波沿桩身传播,然后利用速度检波器、速度或加速度传感器接收由初始信号和由桩身缺陷或桩底

产生的反射信号组合的时程曲线(或称为波形),最后分析者利用信号采集分析仪对所记录的带有桩身质量信息的波形进行处理和分析,并结合有关地质资料和施工记录作出对桩的完整性的判断。 2、应力波基本概念 应力波:当介质的某个地方突然受到一种扰动,这种扰动产生的变形会沿着介质由近及远传播开去,这种扰动传播的现象称为应力波。 波阻抗:将桩当作一维杆件,其直径远小于长度的杆件,当遇到桩身阻抗Z= ρ·AC(ρ:密度;C:应力波速;A:桩横截面积)。变化界面时,要产生反射和透射。弹性波在桩身内传播遇到桩身阻抗界面时是垂直入射和反射的。假定桩界面上段的阻抗为Z1,下段的阻抗为Z2,且不考虑桩周土阻力的影响。根据桩在界面上位移和速度的连续条件,力与应力和位移的关系,可推导出在桩身阻抗变化处的反射系数Rf 关系式: Rf=(Z1-Z2)/(Z1+Z2) 式中:Rf-反射系数; Z1、Z2-分别为桩身材料上、下界面的广义波阻抗; ρ、A、C-分别为桩身材料的质量密度、桩身截面积及应力波速。 根据反射系数R f 的正、负来确定桩身阻抗的变化情况:当RF>0 时,反射波与入射波同相位,表示桩身界面阻抗由大变小,如缩径、离析、断桩及桩底反射等;反之,Rf<0 时,反射波与入射波反相位,表示桩身界面阻抗由小变大,如扩径、端承桩桩底反射情况。桩截面

反射波法基本测试原理与波形分析

一. 反射波法基本测试原理与波形分析 1.广义波阻抗及波阻抗界面 设桩身某段为一分析单元,其桩身介质密度、弹性波波速、截面面积分别用ρ,C ,A 表示,则令 Z =ρCA (7-1) 称Z 为广义波阻抗。当桩身的几何尺寸或材料的物理性质发生变化时,则相应的ρ、C 、A 发生变化,其变化发生处称为波阻抗界面。界面上下的波阻抗比值为 2 2211121A C A C Z Z n ρρ== (7-2) 称n 为波阻抗比。 2.应力波在波阻抗界面处的反射与透射 设一维平面应力波沿桩身传播,当到达一与传播方向垂 直的某波阻抗界面(如图7-2所示)时。根据应力波理论,由连续性条件与牛顿第三定律有 V I +V R =V T (7-3) A 1(σI +σR )=A 2σT (7-4) 式中,V 、σ分别表示质点振动的速度与产生的应力,下标I 、R 、T 分别表示入射波、反射波与透射波。 由波阵面的动量守恒条件导得 σI =-ρ1C 1V I σR =ρ1C 1 V R σT =-ρ2C 2V T 代入式(7-4),得 ρ1C 1A 1(V I -V R )=ρ2C 2A 2V T (7-5) 联立式(7-3)与(7-5),求得 V R =-FV I (7-6a) V T =nTV I (7-6b) 式中 n n F +-= 11 称为反射系数 (7-7a) n T +=12 称为透射系数 (7-7b) 式(7-6)就是反射波法中利用反射波与入射波的速度量的相位关系进行分析的重要关系式。 3.桩身不同性况下应力波速度量的反射、透射与入射的关系 (1)桩身完好,桩底支承条件一般。此时,仅在桩底存在界面,速度波沿桩身的传播情况如图7-3所示。 因为ρ1C 1A 1>ρ2C 2A 2,所以n = Z 1/Z 2>1,代入式(7-7)得 F <0,(T 恒>0) 由式(7-6)可知,在桩底处,速度量的反射波与入射波同号,体现在V (t )时程曲线上,则为波峰相同(同向)。典型的完好桩的实测波形如图7-4。 由图7-3、图7-4分析可得激振信号从触发到返回桩顶所需的时间t 1、纵波波速C 、桩长L 三者之间的关系为 1 2t L C = (7-8) Z 1=ρ1C 1A 1 Z 2=ρ2C 2A 2 图7-2 应力波的反射与透射

反射波法检测基本原理

1FDP-204PDF型低应变检测仪的基本原理 基桩完整性反射波法测试技术是以一维波动理论为基础的[ 2, 3 ]. 假定基桩作为均匀细长的线弹性杆件, 当 桩顶受到纵向冲击力作用时, 激起桩纵向应力波沿桩身传播. 根据波动方程的解, 桩的应力波传播规律为: U R = RU 1, (1) U T = TU 1. (2) 式(1) 和式(2) 中,U I、U R 和U T 分别表示入射波、反射波和透射波, R 和T 分别表示反射系数和透射系数. 当桩身波阻抗有明显变化时, 就会有反射波回到桩顶引起基波振幅和相位发生变化, 由记录分析仪所接收到的波形数据, 就可以判断桩身的完整性, 其检测如图1 所示. 图1低应变反射波法检测桩身完整性示意图

2 桩身不同缺陷理论与实测波形分析 根据反射波法的原理, 当桩身波阻抗(Q cA ) 发生变化时, 会 产生反射波和透射波, 其中反射波传回桩顶, 被传感器接收. 根 据接收到的波形信号, 可以分析桩身的完整性. 现场检测时, 常 见的桩身缺陷类型主要有: 扩径、缩径、断裂、离析、夹泥、胶结不 良以及桩底浮渣较多等. 2. 1完整桩的波形曲线 当桩身完整时, 仅存在唯一的反射界面, 即桩底反射面, 其 理论曲线如图2 所示. 在条件较好的情况下, 可以得到明显的桩 底反射波(如图3 所示) , 该曲线是用高阻尼传感器通过橡皮 泥粘结, 用力棒激振在某工地工程桩上测得的. 此时, 可以利 用波速c、反射时间t 和桩长L 三者之间的关系(即L = ct?2) 来估算桩长或波速. 进而根据波速与砼强度的关系来评估桩 身混凝土的强度[ 4 ].

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