冲击回波法检测技术现状与发展

Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ） 和Ｃ ｏ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 合 作 制 定 了一 个应 用 冲击 回 波 法 的基 本 实验 标 准 。 美 国联邦标 准 局 在早 期 进 行 了 冲击 回波 法 检 测 后 张 法 预 应 力 管 道 内部 缺 陷 的 研 究 工 作 。 １ ９ ９ ２ ～
研 究方 法 。
到１ ９ ８ ７ ￣１ ９ ８ ８年 ， 研究 工作 开始 集 中在 Ｃ ｏ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 大学 ， 由在 美 国联邦标 准 局 中参 加 了早期 研究 工作 的 Ｍａ ｒ ｒ ｙ Ｓ ａ ｎ ｓ ａ ｌ ｏ ｎ ｅ教授 指 导 ， 拓展 了 冲击 回波 法 的应 用， 同时 开发 了第 一 代 现 场 检 测 仪 器 。 １ ９ ９ ７年 Ｓ ａ ｎ —
１ ９ ９ ６年 ， Ｃ ｏ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 大学的 Ｂ ａ ｒ ｂ ａ ｒ ａ Ｊ ．Ｊ ａ ｅ ｇ ｅ ｒ ， Ｍａ — ｒ ｙ Ｊ ．Ｓ ａ ｎ ｓ ａ ｌ ｏ ｎ ｅ ， ａ ｎ ｄ Ｒ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｌ Ｗ ．Ｐ ｏ ｓ ｔ ｏ ｎ在研 究 中发
性波引起的振动主频率 比来确定构件厚度及其 内部
作者简介 ： 侯高峰（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 安徽灵璧人 ， 安徽省 ・ 水利部淮委水利科 学研究院工程师 ８ ０ ２ 《 工程与建设》 ２ ０ １ ６年第 ３ ０ 卷第 ６期
１ ９ ９ ３ 年， Ｃ ｏ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 大学 的 Ｎｉ ｃ ｈ ｏ ｌ ａ ｓ Ｊ ．Ｃａ ｒ ｉ ｎ ｏ和 Ｍａ ｒ ｙ
得 了 良好 的技术 和经 济效 益 。 冲击 回波法 ［ １ 原 理 本 质 上是 在 构 件 表 面 利 用 瞬 时机 械冲击 产生 低频 的应 力波 ， 应力 波传 播到 结构 内 部， 遇到波 阻抗 有差 异 的 界 面 （ 如 构 件 底 面或 缺 陷表 面） 时被反 射 回来 ， 并 在构 件底 部 、 内部 缺陷表 面 和构 件表 面之 间来 回反射 产 生纵波 共振 ， 通 过测试ｅ 第一次在实验室进行 了冲击 回波法检测预
应力 管道 内缺 陷 的 缺 陷控 制 实 验 。初 步分 析 了 冲击 回波 检测 管道 内缺 陷 的可 行 性 、 普 通 钢 筋 的影 响 、 塑 料 管道 和铁 制管道 的异 同等 ， 但 是缺 乏应 力 波与 薄壁 管 道 内缺陷 相互影 响 的完 善理 解 ， 同时 检测 的 时间 也 有 待缩 短 ， 对 以后 的试 验 提 出考 虑 临 近 管道 的影 响 、 层 叠管 道 的影 响等 。
应 用 于无 损 检 测 领 域 。
关键词： 冲击 回波法 ； 检测技术 ； 无损检测 中图分类号： Ｔ Ｇ１ １ ５ ． ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ８ ０ ２ — ０ ４
Ｏ 引
言
在不 同情况下运用 冲击 回波法进行检测 时的数据处 理、 实验 室研究 和 现场 检测 ［ 。在 ２ ０世纪 ９ ０年代 晚
冲击 回波 法 检 测 技 术 现 状 与 发 展
侯 高峰
（ １ ． 安徽省 ・ 水利部淮 委水利科 学研 究院 ， 安徽 合肥
摘
２ ３ ０ ０ ８ ８ ； ２ ． 安徽省建筑工程质量监督检测 站 ， 安徽 合肥
２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
要： 文章 阐述了冲击回波法检测技术 的检测原理 ， 发展历史 、 现状 和未来发展趋 势 ， 其应用 前景广 阔 ， 该技 术会越来越 广泛地
现： 应 力波 在不 同的界 面 （ 混 凝 土／ 空 气界 面 、 混凝 土 ／ 铁界 面 ） 反射 时 由于各 材料 的声 阻抗 不 同而 导致 反射 的 应力波 不 同 （ 拉 伸波 或压 缩波 ） 。因此 ， 在 计算 到混 凝土／ 预应 力 筋 面 和 到混 凝 土 ／ 空气 面 的频 率公 式 不 同 。１ ９ ９ ７年 ， 他们 提 出 了 冲 击 回 波 法 检 测 板 状 结 构 物 内后 张法 预应 力 管 道 缺 陷 的基 本 过 程 和 冲击 回波
的响应 特 性 ， 并 通 过 检 测 现 场 实 桥 和破 坏 实 验 进 行
验证 。
最初 的研 究 为这 种 技 术提 供 了理 论 基 础 并证 实 了其 可 用来检 测 板 状结 构 物 的缺 陷 。研 究 中采 用 了 有 限元 法建 数学模 型与 缺 陷 控制 研 究 相 结 合 的 最 优
ｓ ａ ｌ ｏ ｎ ｅ和 Ｓ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｔ 共 同 出版 了一 本 指 导 书 ， 用 于 指 导
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ — １ ６ ； 修 改 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ — ２ ２
２ 冲击 回波法检测技术研究现状
国内外很 多专 家 学 者 先 后 对 冲击 回 波 法检 测 技
期， ＮＩ Ｓ Ｔ（ Ｔ ｈ ｅ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ
冲击 回波 法 技 术 越 来 越 广 泛地 应 用 于 桥 梁 、 水
利、 建筑 、 公路 、 隧道 等 工程 领 域 的 无 损 检测 中 ， 并取
缺 陷位置 的 方法 。
ｌ 冲击 回波法检测方法 的提 出
１ ９ ８ ３年 ， 美 国联 邦 标 准 局 对 混 凝 土 的无 损 检 测
开始应 用 于检测 混 凝 土 内 部缺 陷 。由 于应 力 波 在 固
体 中的传播 直接 受 固体力 学特 性 的影响 ， 基 于这个 原
理， Ｎ Ｂ Ｓ决 定开 发一 种基 于 应 力波 的检 测方 法 ， 并 被 命名 为 冲击 回波法 。