不一樣了，真的不一樣了，是屌絲逆襲還是大招出擊？線型的非線性的各種超聲波都來檢測砂漿了，簡直就是碉堡了！下面一起看看這種碉堡的檢測吧！
隨著材料科學的發展，工程實踐中對檢測技術的要求不斷提高，超聲檢測可對復合材料進行檢測，對確定內部缺陷的大小、位置、取向、埋深和性質等參量較之其他方法有綜合優勢。傳統超聲檢測技術受原理所限，無法有效檢測材料損傷早期的微裂縫，應用非線性超聲檢測技術是一種解決上述檢測問題的途徑。
北京航空航天大學交通科學與工程學院的研究人員嘗試用超聲波脈沖速度法和諧波幅值比的方法對不同裂縫寬度的水泥膠凝材料進行檢測，從而對材料的局部損傷程度進行檢測并對兩種方法的靈敏度進行比較。
1 無損檢測方法
超聲波脈沖速度(UPV)測試是一個較常見的非破壞性的線性超聲檢測方法，可以用來確定混凝土的彈性性質。
超聲波在受損材料中傳播時會出現一定程度的非線性效應，產生基波頻率整數倍的諧波。觀測諧波產生通常使用的是諧波幅值比法。使用諧波幅值比法觀測彈性波與裂紋、界面和介質接觸表現出的非線性特征稱為聲接觸非線性，這類超聲非線性常用來評價材料的局部特征。非線性超聲檢測利用有限振幅聲波在材料中傳播時介質或微小缺陷與其相互作用的非線性效應，實現材料性能評估和微小缺陷的檢測。
2 試驗過程
2.1 試件的制備
為了研究不同裂縫寬度下材料的超聲特性，制作了5種不同裂縫寬度的砂漿試塊，控制組0號試塊保持為正常。試塊的尺寸為50mm×50mm×50mm，按水:水泥:骨料比為1:2:5制備。試塊澆筑后將厚度為0.05mm的間隙片插入試塊中，插入深度為40mm，通過控制間隙片拔出的時間得到不同裂縫寬度的試塊。最后用裂縫寬度觀察儀得到如圖1所示的5種帶裂縫的試塊。
  圖1 不同裂縫寬度的試塊
2.2 試驗設備
超聲波波速的測定采用美國OLSON公司的UPV超聲測試儀獲得，由儀器輸出直接讀取超聲波的傳播速度。為減小測量誤差，每個試塊的波速測量3次，并將其平均值作為最終的波速V。
非線性無損檢測采用的諧波幅值比法試驗裝置如圖2所示。信號發生器（RIGOL DG1022）發出超聲頻率為22kHz，100周的正弦波，通過放大器（KROHN-HITE 7500）放大10倍，經中心頻率為25kHz的發射探頭發射并在砂漿試塊中傳播，由中心頻率為50kHz的接收換能器接收，最后信號在示波器（TEKTRonIX DPO2014）上顯示并儲存，信號采樣頻率為1.25MHz。
 圖2 諧波試驗裝置圖
3 試驗結果和討論
用系統對同一個試塊測試3次得到的波速結果顯示：隨著裂縫寬度的增加，波速有下降的趨勢。當裂縫為0.05mm時波速并沒有減小，而且隨著裂縫的增大，波速減小的程度不大。
將兩次數據的最終結果進行整理得到當裂縫寬度小于0.05mm時波速基本不變，說明裂縫寬度過小時波速對材料的局部損傷情況并不敏感。而得到的諧波損傷系數β一直穩步增加。從正交化數值來看，波速的變化從1~0.8602，變化幅度在20%左右，而β值從4.9374~224.829，變化幅度增加了兩個數量級，這說明有限幅度法測得的非線性參數β對探求裂縫寬度上比波速法更敏感。對比波速與β隨裂縫寬度的變化情況發現，當裂縫寬度大于0.1mm時波速和β值都有一個劇烈變化的過程，這可能是裂縫寬度達到一定的限值后材料的局部損傷進入了另一個階段，其機理還有待進一步的試驗研究和驗證。
4 結論
超聲波脈沖法和諧波幅值比法都能反映出材料隨著裂縫寬度增加的局部損傷情況。對比兩種方法可以發現諧波幅值比法在檢測材料局部裂紋方面比超聲波脈沖法更敏感。
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