Ressources
沥青路面中入射频率对超声波传播衰减的影响
Publié en 2018
超声波无损检测是一种相对成熟的技术，具有快捷、准确、高效等优势，广泛应用于医疗、制造、建筑等行业。在道路检测领域，由于沥青路面材料的复杂特性，特别是粘弹性，限制了超声波无损检测的大规模商用。同时，考虑到粘弹性介质对频率敏感度很高，入射频率的合适与否直接决定了超声波检测的效果。因此，本文以入射频率为变量，探究其对超声波在沥青路面中传播衰减的影响。 建立二维模型，主体分为沥青路面结构和压电换能器两部分，属于声学、电学与力学的多物理场耦合。沥青路面结构部分使用“固体力学”模块，根据实际情况，结构分为三层并分别定义材料参数，同时用Kelvin-Voigt模型表征其粘弹性；压电换能器部分使用“压力声学”，电信号采用汉宁窗调制的正弦函数，并通过“特征频率”研究确定共振频率。不断调整入射频率的参数，建立入射波和接收波的振幅、频谱与入射频率、传播距离之间的定性定量关系，探究超声波能量衰减的规律，为路面实际检测选择合适的电信号频率提供参考依据。 计算结果表明，振幅和频谱均能较好地表征超声波能量的大小，相关性较高；当入射频率一定时，随着传播距离增大，振幅与频谱均呈现指数型减小，衰减率呈现指数型增大；在低频率段(≤200kHz)，当传播距离一定时，随着入射频率增大，振幅与频率的衰减率逐渐增大，但幅度较小。
Téléchargement
- 李_poster.pdf - 0.54MB
- 李_paper.pdf - 0.96MB
- 李_abstract.pdf - 0.11MB