超聲波探測(cè)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-12 18:28本頁(yè)面
【正文】 78。 一）聲、超聲波的基本性質(zhì)： 聲、超聲波在各類(lèi)巖石介質(zhì)中的傳播速度不同： 聲、超聲波探測(cè)一個(gè)最大特點(diǎn)是：聲波在巖石中傳播時(shí)，對(duì)巖石施加的作用力是非常小，作用時(shí)間也非常短，不影響和不破壞被測(cè)試巖石樣本的性質(zhì)。 在測(cè)試過(guò)程中，人為控制儀器產(chǎn)生系列電脈沖信號(hào)，并把它加在發(fā)射換能器極板上，激發(fā)出一定頻率的聲、超聲波。和工程地震勘察一樣，當(dāng)巖石介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物的構(gòu)成材料、均勻度、施工條件等內(nèi)外因素基本一致時(shí)，聲、超聲波在其中的傳播參數(shù)基本一致；而巖土介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物中存在缺陷時(shí)，聲、超聲波在其中的傳播過(guò)程就會(huì)發(fā)生繞射、折射、反射、能量的衰減等現(xiàn)象，使 聲時(shí)、聲速、聲幅、頻率 都產(chǎn)生變化。聲、超聲波在不同類(lèi)型的介質(zhì)中傳播具有不同的特性。 167。 天然地震及地壓等自然災(zāi)害的研究預(yù)報(bào)。 研究巖體風(fēng)化殼的分布。 測(cè)定巖體和巖石試樣的力學(xué)參數(shù)， E、 μ、 σ等 利用聲速和聲幅在巖體內(nèi)的變化規(guī)律進(jìn)行工程巖體邊坡和地下硐室圍巖穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。 目前在工程勘察和工程與環(huán)境監(jiān)測(cè)中，聲波探測(cè)主要應(yīng)用于以下各個(gè)方面： 根據(jù)聲速等聲學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行工程巖體的地質(zhì)分類(lèi)。被動(dòng)式是指測(cè)量的聲波是由于巖體遭受到自然界或者其它作用力時(shí)，在變形或破壞過(guò)程中自身產(chǎn)生的。 巖體的聲、超聲波探測(cè)可以分成兩種工作方法 ：第一是主動(dòng)式，其二是被動(dòng)式。但另外一方面，由于聲源激發(fā)的能量一般都較小， 83 10~10 ?? nn84 10~10，且?guī)r石對(duì)于聲波的吸收作用也較強(qiáng)烈，導(dǎo)致聲波傳播的距離較短，一般只適應(yīng)在小范圍內(nèi)對(duì)巖體等地質(zhì)對(duì)象進(jìn)行較細(xì)致的研究。和工程地震勘探相類(lèi)似，它也是以彈性波的理論為基礎(chǔ)的。若考慮聲、超聲波的速度相同，則超聲波的波長(zhǎng) λ遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲波的波長(zhǎng)。工程勘察使用的地震波的頻率 f 在 10~10178。而高于 20KHz的叫超聲波。當(dāng)其頻率 f在 16Hz至 20KHz的范圍里，人的耳朵能夠感知，屬于聲波。通常我們把擾動(dòng)通過(guò)介質(zhì)傳播的速度稱(chēng)之為彈性波的‘’播速度‘’，質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置，受擾動(dòng)的速度為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，波速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度。由此可知，彈性波被認(rèn)為是一種擾動(dòng)的傳播。尤其對(duì)巖土工程勘察設(shè)計(jì)施工更具有十分重要的意義，有廣泛的市場(chǎng)前景。 第七章 聲、超聲波探測(cè) 聲、超聲波探測(cè) 聲、超聲波探測(cè)是一項(xiàng)比較新的工程測(cè)試技術(shù)，但應(yīng)用于巖體的探測(cè)還是上個(gè)世紀(jì)六十年代末才發(fā)展起來(lái)的。由于聲、超聲波探測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的原位測(cè)試方法相比，具有輕便簡(jiǎn)潔、快速經(jīng)濟(jì)、測(cè)量精度高、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因此可以在很多探測(cè)領(lǐng)域里顯示優(yōu)勢(shì)。 在地震學(xué)的地震波傳播理論中，我們知道，彈性波是指當(dāng)外力對(duì)彈性介質(zhì)的某部分產(chǎn)生初始擾動(dòng)（應(yīng)力或者應(yīng)變）時(shí)，由于介質(zhì)具有彈性，使這種擾動(dòng)從一個(gè)質(zhì)點(diǎn)傳到相鄰的質(zhì)點(diǎn)，就形成了彈性波。是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的彈性關(guān)系，把波動(dòng)視為擾動(dòng)現(xiàn)象是相互傳遞的結(jié)果。 我們常說(shuō)的聲波，就是在空氣中傳播的彈性波。頻率低于 16Hz的叫次聲波。實(shí)用超聲波的頻率范圍 f在 （幾千萬(wàn)到幾億 Hz)。量級(jí)，天然地震的主頻范圍大約為 ~10Hz 量級(jí)。 聲、超聲波工程探測(cè)，是通過(guò)探測(cè)超、聲波在巖體內(nèi)的傳播特征來(lái)研究巖體性質(zhì)和完整性的一種物探方法 。兩者的主要區(qū)別在于震源使用的彈性波頻率范圍不同，聲、超聲波探測(cè)所使用的信號(hào)頻率范圍大大高于地震波的頻率，通?？蛇_(dá) ，因此有較高的分辨率。因?yàn)檫@種方法具有簡(jiǎn)便快速對(duì)巖石沒(méi)有任何破壞作用的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為工程與環(huán)境監(jiān)測(cè)中不可缺少的手段之一。什么是主動(dòng)式
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