聲發(fā)射技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用研究綜述

王 巖,路桂娟,王 瑤,徐鄭鄭,姚金鑫

(1.河海大學(xué)土木與交通學(xué)院,江蘇 南京 210098;2.金陵科技學(xué)院建筑工程學(xué)院,江蘇 南京 211169)

近年來(lái),聲發(fā)射技術(shù)作為一種新型動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于土木工程中,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于可以在未知混凝土損傷狀態(tài)的物理參數(shù)情況下,了解混凝土內(nèi)部損傷和裂縫形成與發(fā)展的過(guò)程,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)判定混凝土曾經(jīng)承受的最大應(yīng)力歷史和動(dòng)態(tài)評(píng)估混凝土損傷程度等目標(biāo)。在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分類、歸納和總結(jié)的基礎(chǔ)上,首先介紹聲發(fā)射技術(shù)的定義與基本原理,然后針對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在橋梁工程、水利及巖土工程、建筑工程以及其他特種工程中的應(yīng)用對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和研究成果進(jìn)行綜述,并對(duì)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和需要進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行歸納和總結(jié)。

1 聲發(fā)射技術(shù)的定義與原理

狹義的聲發(fā)射(acoustic emission,簡(jiǎn)稱AE)是指材料受外力或內(nèi)力作用而出現(xiàn)變形或裂紋擴(kuò)展,所產(chǎn)生的瞬態(tài)能量以彈性波的形式快速釋放的現(xiàn)象。將流體泄漏、摩擦、撞擊、燃燒等與變形和斷裂機(jī)制無(wú)直接關(guān)系的另一類彈性波源稱為廣義聲發(fā)射[1]。更多的聲發(fā)射現(xiàn)象很微弱,人耳不能聽見而需要借助靈敏的電子儀器,用儀器采集、顯示、分析聲發(fā)射信號(hào)并利用其推斷聲發(fā)射源的位置和特征的技術(shù)為聲發(fā)射技術(shù)[2]。

聲發(fā)射技術(shù)涉及聲發(fā)射源、波的傳播、聲電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)顯示與記錄、解釋與評(píng)定等,其基本……