[發(fā)明專利]纖維增強復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法和系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110268795.4 | 申請日： | 2021-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN113029834A | 公開（公告）日： | 2021-06-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 甘釋宇;陳洪兵;聶鑫;周萌 | 申請（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué);珠海深圳清華大學(xué)研究院創(chuàng)新中心 |
| 主分類號： | G01N3/32 | 分類號： | G01N3/32;G01N3/02;G01H17/00 |
| 代理公司： | 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 韓海花 |
| 地址： | 10008*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 纖維 增強 復(fù)合材料 frp 混凝土結(jié)構(gòu) 界面 檢測 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種纖維增強復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測方法，其特征在于，包括：
控制壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動，以使所述振動以應(yīng)力波的形式在所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播；
通過多普勒測振儀采集FRP表面的振動速度信號，并獲取所采集的振動速度信號對應(yīng)的位移時程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷時，所述方法還包括：
通過對所述所采集的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應(yīng)力波屬性，并根據(jù)所述應(yīng)力波屬性進一步判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的法，其特征在于，所述通過對所述所采集的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應(yīng)力波屬性，并根據(jù)所述應(yīng)力波屬性進一步判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷，包括：
基于F-K變換的正演分析對所述所采集的振動速度信號的時域信號進行分析，獲得對應(yīng)的頻散圖像；
提取所述頻散圖像中的基礎(chǔ)模態(tài)，并將所述基礎(chǔ)模態(tài)分別與Rayleigh波和Lamb波的理論頻散曲線對比；
若所述基礎(chǔ)模態(tài)與所述Rayleigh波的理論值一致，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)不存在界面粘結(jié)損傷；
若所述基礎(chǔ)模態(tài)與所述Lamb波的理論值一致，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)存在界面粘結(jié)損傷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動，包括：
控制信號發(fā)生器產(chǎn)生目標(biāo)頻率的電壓信號并經(jīng)過電壓放大器，將脈沖電壓輸入至粘貼于所述FRP表面的壓電陶瓷PZT裝置，以使所述壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷，包括：
根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)，判斷所述位移時程曲線中峰值的傳播特性是否滿足預(yù)設(shè)條件；
若是，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)不存在界面粘結(jié)損傷；
若否，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)存在界面粘結(jié)損傷。
6.一種纖維增強復(fù)合材料FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制裝置、壓電陶瓷PZT裝置和多普勒測振儀，其中，
所述控制裝置，用于控制所述壓電陶瓷PZT裝置產(chǎn)生第一頻率振動，以使所述振動以應(yīng)力波的形式在所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)界面中傳播；
所述多普勒測振儀，用于采集FRP表面的振動速度信號；
所述控制裝置還用于：獲取所采集的振動速度信號對應(yīng)的位移時程曲線特征參數(shù)，并根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還用于：
在根據(jù)所述位移時程曲線特征參數(shù)判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷時，通過對所述所采集的振動速度信號的時域信號進行正演分析以判斷應(yīng)力波屬性，并根據(jù)所述應(yīng)力波屬性進一步判斷所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)是否存在界面粘結(jié)損傷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，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所采集的振動速度信號的時域信號進行分析，獲得對應(yīng)的頻散圖像；
提取所述頻散圖像中的基礎(chǔ)模態(tài)，并將所述基礎(chǔ)模態(tài)分別與Rayleigh波和Lamb波的理論頻散曲線對比；
若所述基礎(chǔ)模態(tài)與所述Rayleigh波的理論值一致，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)不存在界面粘結(jié)損傷；
若所述基礎(chǔ)模態(tài)與所述Lamb波的理論值一致，則判定所述FRP-混凝土結(jié)構(gòu)存在界面粘結(jié)損傷。
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