多层圆柱体锚固结构中超声导波频散特征的研究

来源：计算力学学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：白雨佳,张昌锁,牛潘宇,张玥,赵金昌

单位：太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024,太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024,北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081,太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024,太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024

摘要：超声导波无损检测技术因其高效和快捷的优点成为检测锚杆锚固质量的有效方法。但锚固锚杆结构中超声导波的多模态性、频散性与能量泄露导致完整的锚杆底端反射信号的获得具有不确定性。应用弹性动力学理论并采用全局矩阵法建立超声导波在多层圆柱体锚固结构中的频散方程的通用表达式,然后通过非线性外推法和二分法两步算法求解频散方程的精确解,解决了频散曲线的分类和相交等难题,获得了具有自主知识产权的求解多层圆柱体锚固结构频散曲线的程序。利用该程序计算了不同锚固锚杆结构的频散曲线,并与商用软件Disperse计算的结果吻合较好。同时用本程序计算了实验室有限锚固结构中的频散曲线,验证了低频导波在有限与无限结构中的巨大差异,而这一结构特征的频散特性Disperse并未给出相关算例。

关键词：无损检测,锚固锚杆,全局矩阵法,超声导波,Disperse软件,

基金资助：国家自然科学基金(50774054)资助项目.