[发明专利]一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法

权利要求书

1.一种基于声发射技术的腐蚀混凝土断裂分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采集腐蚀混凝土的声发射监测数据；

步骤2：根据声发射监测数据，使用灰色多项式拟合的方式建立声发射灰色尖点突变模型；

步骤3：计算声发射灰色尖点突变模型的控制变量，并根据突变判定法则Δ判断腐蚀混凝土是否发生不稳定状态；

步骤1中所述声发射监测数据为声发射振铃计数率；

步骤2中所述根据声发射监测数据，使用灰色多项式拟合的方式建立声发射灰色尖点突变模型，具体为：

将监测得到的声发射振铃计数率与时间t的关系描述为x⁽⁰⁾(t)，对其进行累加生成AGO序列x⁽¹⁾(t)，将生成序列利用泰勒级数展开，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+···+A_ntⁿ (1)

式中A₀、A₁、A₂...A_n为待确定的系数，通过多项式拟合的方式确定，截取前五项，得到：

x⁽¹⁾(t)＝A₀+A₁t+A₂t²+A₃t³+A₄t⁴+A₅t⁵ (2)

对公式(2)进行求导变换得到以t为状态变量，u、v为控制变量的声发射灰色尖点突变模型为：

式中，

式中，

步骤3中所述计算声发射灰色尖点突变模型的控制变量，并根据突变判定法则Δ判断腐蚀混凝土是否发生不稳定状态，具体为：

根据公式(4)-(7)计算控制变量u和v，通过控制变量u和v计算突变判定法则Δ为：

Δ＝4u³+27v² (9)

若Δ＞0，则腐蚀混凝土为稳定状态，若Δ≤0，则腐蚀混凝土为不稳定状态；

幅度较低，持续时间和能量计数较小的声发射信号归属于微裂纹和微缺陷的变形、发展以及界面的扩展开裂；幅度较高、持续时间和能量计数较大的声发射信号归属于水泥石和骨料的开裂和破坏。