[发明专利]一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法

说明书

本发明提供了一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法，首先，采集腐蚀混凝土的声发射监测数据；根据声发射监测数据，使用灰色多项式拟合的方式建立声发射灰色尖点突变模型；根据声发射监测数据计算声发射灰色尖点突变模型的控制变量，并根据突变判定法则Δ判断腐蚀混凝土是否发生不稳定状态。本发明提供的基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法，建立了声发射灰色尖点突变模型，能够对腐蚀混凝土断裂过程的声发射参数进行突变分析，确定突变状态，为腐蚀混凝土的断裂失稳预报提供了重要依据。

技术领域

本发明涉及混凝土结构检测技术领域，特别是涉及一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法。

背景技术

混凝土在土木工程中的应用非常广泛，我国国家建设中重要结构如高坝、桥梁、核电基础设施、高层建筑等均使用到混凝土结构，但是混凝土结构在运行过程中，会不可避免地受到外界作用的影响。因此，及时、准确地监测和评价混凝土结构损伤程度以便及时采取措施确保安全，对于保障人民生产、生活的顺利进行具有重要意义。

声发射技术(Acoustic Emission Technique)是一种无损检测技术，与其他无损检测方法相比，声发射检测是一种动态的检测方法，接收的信号是材料内部缺陷的活动信息，直接反映材料或构件内部缺陷的诱发、产生和发展状况，因其具有实时、动态和灵敏度高等优点。目前，声发射技术尚未成熟的应用在腐蚀混凝土断裂分析技术方面，因此，设计一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法，建立了声发射灰色尖点突变模型，能够对腐蚀混凝土断裂过程的声发射参数进行突变分析，确定突变状态，为腐蚀混凝土的断裂失稳预报提供了重要依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法，包括如下步骤：

步骤1：采集腐蚀混凝土的声发射监测数据；

步骤2：根据声发射监测数据，使用灰色多项式拟合的方式建立声发射灰色尖点突变模型；

步骤3：计算声发射灰色尖点突变模型的控制变量，并根据突变判定法则Δ判断腐蚀混凝土是否发生不稳定状态。

可选的，步骤1中所述声发射监测数据为声发射振铃计数率。

可选的，步骤2中所述根据声发射监测数据，使用灰色多项式拟合的方式建立声发射灰色尖点突变模型，具体为：

将监测得到的声发射振铃计数率与时间t的关系描述为x⁽⁰⁾(t)，对其进行累加生成AGO序列x⁽¹⁾(t)，将生成序列利用泰勒级数展开，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+···+A_ntⁿ (1)

式中A₀、A₁、A₂...A_n为待确定的系数，通过多项式拟合的方式确定，截取前五项，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+A₃t³+A₄t⁴+A₅t⁵ (2)

对公式(2)进行求导变换得到以t为状态变量，u、v为控制变量的声发射灰色尖点突变模型为：