混凝土結構超聲探傷的信號仿真與處理.pdf

1、本論文的研究課題來源于國家自然科學基金重點項目：機敏混凝土及其結構(項目編號：50238040)。 本文首先用有限元仿真軟件模擬了不同混凝土結構中超聲波信號的傳播，得到了超聲波信號在不同混凝土結構中穿透傳播的信號圖；在小波變換模極大值去噪的基礎上，用模極大值線法成功地實現(xiàn)了含噪超聲波信號的首波時間的準確判讀；實現(xiàn)了基于Snell定律的彎曲射線追蹤；最后以超聲波在混凝土樣本中穿透傳播的首波時間為反演投影數(shù)據(jù)進行圖像2D重建，實現(xiàn)了

2、混凝土超聲探傷的可視化。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.用有限元仿真軟件ANSYS模擬混凝土樣本中超聲信號的傳播，克服了混凝土超聲CT實驗過程中超聲儀的限制及隨機干擾的影響，得到了更完善的圖像重建的多個樣本數(shù)據(jù)。 2.建立CT反演中由超聲波信號提取首波時間的拾取方法。這種方法比傳統(tǒng)方法精度更高，抗噪能力更強。 3.實現(xiàn)了基于Snell定律的彎曲射線追蹤法。模型對比表明射線追蹤模型精度明顯優(yōu)于直線模型，更接近于實際。

3、 4.以超聲波穿透混凝土傳播的仿真首波走時數(shù)據(jù)為投影物理參數(shù)，分別實現(xiàn)了奇異值分解法和美國OLSON公司UPV系統(tǒng)自帶的成像軟件重構2D超聲CT圖象。 本文研究成果，對超聲波CT檢測技術在混凝土結構的無損檢測領域中的應用提供了一定程度上的指導意義，對該檢測技術的發(fā)展起到一定的推動作用。筆者深信，經(jīng)過研究不斷完善的混凝土超聲波CT檢測技術，可以更綜合直觀地獲得混凝土結構內(nèi)部質(zhì)量的準確評估，將在有效檢測和提高混凝土結構工程質(zhì)量