最近发表在《杂志》上的论文欧洲杯足球竞彩证明了使用与声学排放(AES)结合使用的电气方法来感知水泥砂浆束中的损伤的能力。
学习:在水泥砂浆梁中感应损伤与声学排放的电气方法。欧洲杯足球竞彩2022。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/13/4682图片来源:punyafamily/shutterstock.com
背景
已经开发了几种基于声学信号的处理和记录的几种非破坏性测试(NDT)技术,以及电气性能的变化(例如电磁排放和电阻率),已经开发出来,以了解裂纹的传播过程和机械负载中的裂纹传播过程结构和材料并检测裂缝区域的入口欧洲杯足球竞彩。
在先前的研究中进行了电阻率测量,以研究机械装载水泥的结构和材料的机械特性,例如孔结构和耐用性,特别是在其固化阶段。欧洲杯足球竞彩由于中间的孔隙空间闭合,水泥孔的含量减少,水泥孔中的水分含量减少以及由于低拉伸强度而欧洲杯足球竞彩引起的初始破裂,胶结材料的电阻随老化增加而增加。

在提出的3PB测试期间,电阻和AE的同时记录的实验设置。
其他因素,包括胶合材料组成,例如孔隙率和骨料大小,也会影响电阻。电阻的测量可以提供对裂纹传播和损伤发育过程的实时监测,因为损伤积累增加了电阻,而愈合过程则降低了电阻。
AE是另一种NDT技术,基于由于在裂纹传播和形成过程中释放弹性能突发而产生的瞬态机械波。这些波以球形方式向材料表面传播,在该表面上,压电传感器检测到它们。
多个AE统计数据,例如AE振幅的分布,AE的发生率和累积AE能量率,可以提供有关内部裂纹进化过程的关键信息,这些信息在裂缝之前占主导地位的内部裂纹进化过程以及在机械载荷下的整体结构响应。
从AE振幅分布得出的改进的B值(IB值)参数通常与即将发生的裂缝有关,因为其在压裂过程中其值更改。因此,IB值的时间变化可以表明材料与关键骨折的邻近性。
F功能构成了分析声活动的另一种方法。F功能的时间表示是描述声活动的有效方法,因为它突出了声学活动的可变性,特别是在裂缝之前的最后阶段,大多数声学活动发生。
研究
在这项研究中,研究人员同时记录了AES和电阻,以同时感应三个棱镜水泥砂浆标本中的损伤,这些刺激性受到三分弯曲(3pb)载荷,直到断裂。与AE活性相比,在反向时间范围内研究了电阻变化,并专注于近乎失败区域。
首次以时间变化以及相应的负载水平来证明原始AE活性。对声学活性和电阻的时间变化的比较研究是根据F功能和IB值进行的。
普通的波特兰水泥用于准备三个棱柱形水泥标本,该标本具有50×50×200 mm3方面。将水泥砂浆放在两个10 mm的固体金属圆柱上,每个圆柱体距样品中心85毫米。通过在样品的中央横截面处通过第三个固体金属圆柱施加载荷。
所有实验均在实验EXP-LR1和EXP-LR2的准静态条件下进行22 N/s的较低载荷速率,实验EXP-HR的高负载速率为46 N/s。加载系统由Instron 300 DX静态液压测试机架组成,使用Bluehill Universal软件来控制该系统。
在制备过程中,将两个用金镀金的铜电极植入水泥砂浆样品中,并使用0.2 mm的电线用高电阻仪连接电极以测量电阻。采用PCI-2 AE采集系统来检测和记录AE。

AE振幅与实验exp-LR01施加的载荷中的AE振幅的时间演变根据“消费时间”参数。
观察
在加载方案的最后阶段,电阻和F功能通过功率定律描述。在功率定律的有效性时间区域之间观察到了时间重叠,该幂定律的特征是F功能和电阻的时间变化。在EXP-LR1,EXP-LR2和EXP-HR中,在样品断裂之前,启动的功率定律大约在24 s,20 s和10 s开始,相应的归一化载荷值在约86%,88%,88%,88%,和87%。
IB值的结果不同。较高的负载率/EXP-HR影响了相应的IB值的时间演变,该值比其他实验更快地越过1.5个值,其时间少于9 s,相应的归一化载荷值为88%。但是,在EXP-LR1和EXP-LR2实验中,IB值在小于15 s和5.5 s的时间内越过1.5值,分别为91%和96%。

F函数与实验exp-lr1的载荷中的f功能的时间演变根据“失败时间”参数。
电阻的变化归因于由载荷引起的样品的变形和大体结构的相应变化。通过遵守抗性能力定律,在样品断裂之前,电阻在裂缝之前急剧增加。以F功能为单位表示的AE的生产率也遵守了F功能法,该法在灾难性裂缝之前不久,与阻力能力定律相似。
在具有类似加载方案的类似样品中,当负载分别达到样品总强度的90%和95%时,电信号和F功能都遵守了类似的功率定律。没有观察到负载率对参数或功率定律的存在的影响。在1.0的值附近,观察到IB值/预接收指数的急剧下降,其特征在于交货前的入口与Power Laws的启动时间区域相吻合。
总而言之,这项研究的结果表明,声活动和电阻都可以提供有关即将发生的灾难性断裂的等效和兼容的信息。事前指数的变化也支持了这些发现。
来源
Loukidis,A.,Stavrakas,I.,Triantis,D。感测水泥砂浆束损伤的电气方法,结合了声学排放。欧洲杯足球竞彩2022。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/13/4682
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