[發明專利]一種基于聲發射技術的腐蝕混凝土斷裂分析方法

有效

• 申請號: 202110256634.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113030278B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 由爽;王一同;周煜;紀洪廣
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/44
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種基于聲發射技術的腐蝕混凝土斷裂分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采集腐蝕混凝土的聲發射監測數據；

步驟2：根據聲發射監測數據，使用灰色多項式擬合的方式建立聲發射灰色尖點突變模型；

步驟3：計算聲發射灰色尖點突變模型的控制變量，并根據突變判定法則Δ判斷腐蝕混凝土是否發生不穩定狀態；

步驟1中所述聲發射監測數據為聲發射振鈴計數率；

步驟2中所述根據聲發射監測數據，使用灰色多項式擬合的方式建立聲發射灰色尖點突變模型，具體為：

將監測得到的聲發射振鈴計數率與時間t的關系描述為x⁽⁰⁾(t)，對其進行累加生成AGO序列x⁽¹⁾(t)，將生成序列利用泰勒級數展開，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+···+A_ntⁿ (1)

式中A₀、A₁、A₂...A_n為待確定的系數，通過多項式擬合的方式確定，截取前五項，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+A₃t³+A₄t⁴+A₅t⁵ (2)

對公式(2)進行求導變換得到以t為狀態變量，u、v為控制變量的聲發射灰色尖點突變模型為：

式中，

式中，

步驟3中所述計算聲發射灰色尖點突變模型的控制變量，并根據突變判定法則Δ判斷腐蝕混凝土是否發生不穩定狀態，具體為：

根據公式(4)-(7)計算控制變量u和v，通過控制變量u和v計算突變判定法則Δ為：

Δ＝4u³+27v² (9)

若Δ＞0，則腐蝕混凝土為穩定狀態，若Δ≤0，則腐蝕混凝土為不穩定狀態；

幅度較低，持續時間和能量計數較小的聲發射信號歸屬于微裂紋和微缺陷的變形、發展以及界面的擴展開裂；幅度較高、持續時間和能量計數較大的聲發射信號歸屬于水泥石和骨料的開裂和破壞。