損傷混凝土介質中瞬態(tài)波傳播及損傷反演.pdf

1、根據(jù)波傳播理論，研究非均勻損傷介質中瞬態(tài)波的傳播；利用瞬態(tài)波的脈沖入射信號以及脈沖響應對損傷混凝土介質的材料常數(shù)(損傷度)進行反演，研究反演理論和反演計算方法。 作為彈性波反演問題的研究基礎，首先簡述了非均勻固體損傷介質中的波傳播理論；其次簡要介紹了正反問題的概念，對反演理論的基本問題做了闡述；對反演的不適定性處理進行了重點描述。同時引用損傷度用于描述單參數(shù)損傷介質力學模型。 因損傷使材料彈性模量弱化，該弱化往往是連續(xù)、

2、非均勻的。在計算過程中，將連續(xù)非均勻混凝土介質進行分層均勻的近似處理，利用所推導的波譜系數(shù)傳遞矩陣，數(shù)值模擬了幾種典型損傷模型對近似脈沖輸入信號的響應。 針對瞬態(tài)波場中豐富的頻譜信息，采用本質為Newton迭代法的脈沖譜技術，模擬對側測試方法進行混凝土損傷反演。首先將問題轉化為頻域中的線性問題；再利用以Tikhonov正則化思想為基礎的TSVD方法處理了問題的不適定性。對損傷度呈突變、線性變化、二次變化等典型的損傷模型實現(xiàn)材料損

3、傷度的反演。同時在考慮損傷度不為負值的先驗信息后，使反演結果得到明顯改善。 探討了混凝土損傷長梁的逐段反演方法，模擬混凝土結構在瞬態(tài)波場中同側測試的無損檢測手段和方法，用彈性模量描述的損傷度作為反演參數(shù)，將接收信號波幅與反演后計算得到的接收端響應波幅之間的差值范數(shù)作為目標泛函，在優(yōu)化思想下采用共軛梯度法對問題進行非線性反演，得到了與真實值較為吻合的反演結果，同時發(fā)現(xiàn)必須使接收信號位于已測區(qū)域時，使用這一方法才具有收斂性，該研究為