[發明專利]基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202110268791.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113049423A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳洪兵;甘釋宇;聶鑫;周萌
• 申請（專利權）人: 清華大學;珠海深圳清華大學研究院創新中心
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 韓海花

1.一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測系統，其特征在于，包括：激勵信號產生裝置、多普勒測振儀和控制裝置，其中，

所述激勵信號產生裝置作用于雙鋼板剪力墻的外表面，用于產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使所述應力波在所述雙鋼板剪力墻中傳播；

所述多普勒測振儀，用于采集所述雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度信號；

所述控制裝置與所述多普勒測振儀連接，用于獲取所述多普勒測振儀所采集到的所述若干待檢測點的振動速度信號，并根據所述若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述激勵信號產生裝置包括：信號發生器、電壓放大器和壓電陶瓷驅動器，其中，

所述信號發生器，用于產生所述目標頻率的電壓信號；

所述電壓放大器與所述信號發生器連接，用于對所述信號發生器產生的電壓信息進行放大處理；

所述壓電陶瓷驅動器與所述電壓放大器連接，并設置于所述雙鋼板剪力墻的外表面，所述壓電陶瓷驅動器用于基于所述電壓放大器輸出的脈沖電壓產生第一頻率振動。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述壓電陶瓷驅動器粘貼于所述雙鋼板剪力墻的外表面上。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述激勵信號產生裝置包括：

可伸縮自動力錘，用于敲擊雙鋼板剪力墻的外表面以產生所述目標頻率的激勵信號。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制裝置具體用于：

根據所述若干待檢測點的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應力波屬性，并根據所述應力波屬性判斷所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述控制裝置具體用于：

基于F-K變換的正演分析對所述若干待檢測點的振動速度信號的時域信號進行分析，獲得對應的頻散圖像；

提取所述頻散圖像中的基礎模態，并將所述基礎模態分別與Rayleigh波和Lamb波的理論頻散曲線對比；

若所述基礎模態與所述Rayleigh波的理論值一致，則判定所述雙鋼板剪力墻不存在界面剝離損傷；

若所述基礎模態與所述Lamb波的理論值一致，則判定所述雙鋼板剪力墻存在界面剝離損傷。

7.一種基于激光多普勒效應的雙鋼板剪力墻檢測方法，其特征在于，包括：

通過激勵信號產生裝置產生目標頻率的激勵信號以激發應力波，以使所述應力波在所述雙鋼板剪力墻中傳播；

通過多普勒測振儀采集所述雙鋼板剪力墻表面中若干待檢測點的振動速度信號，并根據所述若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據所述若干待檢測點的振動速度信號進行頻散特性分析，以確定所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷，包括：

根據所述若干待檢測點的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應力波屬性，并根據所述應力波屬性判斷所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據所述若干待檢測點的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應力波屬性，并根據所述應力波屬性判斷所述雙鋼板剪力墻是否存在界面剝離損傷，包括：

基于F-K變換的正演分析對所述若干待檢測點的振動速度信號的時域信號進行分析，獲得對應的頻散圖像；

提取所述頻散圖像中的基礎模態，并將所述基礎模態分別與Rayleigh波和Lamb波的理論頻散曲線對比；

若所述基礎模態與所述Rayleigh波的理論值一致，則判定所述雙鋼板剪力墻不存在界面剝離損傷；

若所述基礎模態與所述Lamb波的理論值一致，則判定所述雙鋼板剪力墻存在界面剝離損傷。