超声导波在自由锚杆中的传播特性

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随着边坡地质灾害治理中锚杆的应用越来越广泛,如何对锚杆进行既简便经济又迅速可靠的无损检测成为一个新的研究课题。目前,利用导波对管道、金属板、细轨等材料的检测已得到广泛的应用。如果能够利用导波技术对锚杆进行检测将成为锚杆监测的重要手段之一,而且超声导波在锚杆中的传播规律又是锚杆检测的关键所在,也是本文研究的重点。   本文从超声导波基础入手,对自由锚杆中超声导波的传播特性进行了实验研究。通过高频探头R6和低频探头R3分别对1.3m自由锚杆在测试频率范围(40-100KHz)内,利用1-5个周期的激发波,每隔5KHz进行扫描。结果表明:R6-R6组合波形优于其它,最优激发波周期为5、最优激发波频率为45KHz。利用R6-R6组合和最优激发波对1.3m自由锚杆进行波速测试,发现在自由锚杆测试频率范围(40-100KHz)内,随着频率的增加波速反而会降低。同一长度(1.3m)自由锚杆、不同频率下L(O,1)模态导波的振幅均呈负指数衰减,并且导波的衰减受频率的影响很小,衰减值比较稳定。同一频率、不同长度(1.5m、1.3m、0.8m)自由锚杆导波的振幅也完全符合负指数分布,即锚杆长度越长,振幅比就越小,衰减就越厉害。   本次研究为锚杆检测提供了理论基础和技术方法,同时为边坡地质灾害治理中锚杆的检测奠定了基础。
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