柱面导波声弹性效应敏感性分析

摘要：

针对当前钢结构工程中杆管类构件在线应力检测方法的不足,本文提出了一种基于柱面超声导波声弹性效应钢结构在线应力检测的方法。计算了Φ20Q235钢杆的频散曲线与波结构图,并优选出适合柱面超声导波检测的频率范围。利用声弹性运动方程和Pochhammer频率方程,在不同工作应力下,对纵向L(0,1)模态、弯曲F(1,1)模态与扭转T(0,1)模态的群速度值进行了理论计算与有限元数值仿真,得到了所对应的声弹性系数。结果表明:纵向L(0,1)模态与弯曲F(1,1)模态均可用于声弹性轴力检测,扭转T(0,1)模态几乎无声弹性效应;纵向L(0,1)模态的声弹性效应随着频率的增加而减弱;理论与有限元模拟对声弹性效应的验证都与波结构轴向位移对声弹性效应的判断得到了很好的吻合。

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