基于波速衰减的混凝土损伤声发射定位优化算法试验研究

何兆益，杨 康，李冬雪，周翰林

(1. 重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074； 2. 重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074)

0 引 言

混凝土属于人工复合材料，在各种建设工程中广泛应用，其结构受载会产生损伤，且损伤不断累积会导致脆性破坏，从而影响结构正常的使用，增加安全隐患[1]，因此对混凝土的损伤破坏进行深入研究十分必要。对材料内部的细微变化进行监测、分析的技术称为声发射技术(acoustic emission, AE)，已广泛应用于岩石的动态无损健康监测中[2-5]。

针对混凝土类复合型材料，现阶段研究主要集中于利用声发射参数，如能量、振铃计数、频率、波形等对混凝土损伤破坏特征进行表征分析[6-9]，对于混凝土类材料的声发射源定位研究起步较晚，1970年才代出现相关研究[10]。

声发射源定位技术对于损伤点的准确测定起到重要作用，现有源定位算法多为时差定位法[11-13]，通过提取声发射源到达传感器的时间以及各个传感器间的距离，求解声发射源定位点坐标，即为声发射定位点，从而对材料可能出现的损伤点进行预测[14-15]。现有时差定位算法将波速的传播视为恒定值，但现有研究表明，波速的改变对定位精度影响较大[16]。对于混凝土类的人工复合型材料，波在内部传播时衰减严重，导致波速并不以恒定值传播，使得定位与实际损伤误差较大，因此探究波速在混凝土内部的衰减特性，并考虑波速的衰减，建立基于波速衰减的源定位算法，对于提高源定位精度至关重要。现阶段考虑波速衰减的定位算法研究较少，尤其是三维定位相关算法。……