Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

123 21 0
Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

... NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VƯƠNG LÊ THẮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN VÀ VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRO BAY VÀ BỘT ĐÁ Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 52 01 01... tơng, nghiên cứu dự đốn cường độ chịu nén bê tông dựa vận tốc xung siêu âm (Ultrasonic Pulse Velocity), nghiên cứu dự đoán chiều sâu vết nứt phương pháp siêu âm Ở nước, nghiên cứu ứng dụng sóng siêu. .. vết nứt 3 Từ phân tích trên, việc nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đốn cường độ chịu nén vết nứt bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm tro bay bột đá miền Trung vấn đề cấp thiết có tính ứng dụng

Ngày đăng: 26/11/2021, 06:49

Hình ảnh liên quan

Hình 1.2. a) Cấu trúc mẫu bê tông, b) Chuyển vị các phần tử tại thời điểm 30s và 50s [64]  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.2..

a) Cấu trúc mẫu bê tông, b) Chuyển vị các phần tử tại thời điểm 30s và 50s [64] Xem tại trang 26 của tài liệu.
xuất sơ đồ phân chia đường biên tại vị trí vết nứt như Hình 1.3a và sơ đồ rời rạc ứng suất và vận tốc tại biên vết nứt như Hình 1.3b [47] - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

xu.

ất sơ đồ phân chia đường biên tại vị trí vết nứt như Hình 1.3a và sơ đồ rời rạc ứng suất và vận tốc tại biên vết nứt như Hình 1.3b [47] Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 1.5. a) Sơ đồ thiết lập thí nghiệm, b) Kết quả biên độ sóng siêu âm qua mẫu từ mô phỏng số (sử dụng các hệ số Rayleigh) và thực nghiệm [70]  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.5..

a) Sơ đồ thiết lập thí nghiệm, b) Kết quả biên độ sóng siêu âm qua mẫu từ mô phỏng số (sử dụng các hệ số Rayleigh) và thực nghiệm [70] Xem tại trang 29 của tài liệu.
thí nghiệm thể hiện như Hình 1.5a [70]. Kết quả nghiên cứu đề xuất được các hệ số cản Rayleigh sử dụng cho mô phỏng và cho kết quả biên độ sóng khi qua mẫu tương  đồng với thực nghiệm (Hình 1.5b) - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

th.

í nghiệm thể hiện như Hình 1.5a [70]. Kết quả nghiên cứu đề xuất được các hệ số cản Rayleigh sử dụng cho mô phỏng và cho kết quả biên độ sóng khi qua mẫu tương đồng với thực nghiệm (Hình 1.5b) Xem tại trang 29 của tài liệu.
Bảng 1.1. Ưu và nhược điểm của các phương pháp số - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Bảng 1.1..

Ưu và nhược điểm của các phương pháp số Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 1.9. Dự đoán cường độ chịu nén bê tông sử dụng phế phẩm thủy tinh [86] - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.9..

Dự đoán cường độ chịu nén bê tông sử dụng phế phẩm thủy tinh [86] Xem tại trang 35 của tài liệu.
cho thấy mô hình dự đoán có độ chính xác chưa cao. - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

cho.

thấy mô hình dự đoán có độ chính xác chưa cao Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 1.17. Sơ đồ phép đo của phương pháp Impact-echo [28] - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.17..

Sơ đồ phép đo của phương pháp Impact-echo [28] Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 1.18. a) Sơ đồ phép đo, b) Quan hệ tín hiệu lan truyền dBC và chiều sâu vết nứt [68]  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.18..

a) Sơ đồ phép đo, b) Quan hệ tín hiệu lan truyền dBC và chiều sâu vết nứt [68] Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 1.20. Quan hệ giữa thời gian trễ (Lag time) với chiều sâu vết nứt (Crack depth) trong bản bê tông [71]  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.20..

Quan hệ giữa thời gian trễ (Lag time) với chiều sâu vết nứt (Crack depth) trong bản bê tông [71] Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 1.22. Sơ đồ mô phỏng số xác định chiều sâu vết nứt mở bê tông [55] - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.22..

Sơ đồ mô phỏng số xác định chiều sâu vết nứt mở bê tông [55] Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 1.23. Chuyển vị tại điểm nhận sóng và kết quả xác định chiều sâu vết nứt từ mô phỏng số [55]  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 1.23..

Chuyển vị tại điểm nhận sóng và kết quả xác định chiều sâu vết nứt từ mô phỏng số [55] Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 2.2. Lưu đồ thuật toán giải phương trình chuyển động - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 2.2..

Lưu đồ thuật toán giải phương trình chuyển động Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 2.5. Giá trị chuyển vị tại điểm 1 ,2 và 3 của mẫu 1 - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 2.5..

Giá trị chuyển vị tại điểm 1 ,2 và 3 của mẫu 1 Xem tại trang 67 của tài liệu.
Từ kết quả thu nhận tín hiệu từ thực nghiệm (Hình 2.10), xác định được biên độ tại điểm phát sóng (điểm 1) là A1=20 volt và biên độ tại điểm nhận sóng (điểm 3)  là A2=2,557 volt - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

k.

ết quả thu nhận tín hiệu từ thực nghiệm (Hình 2.10), xác định được biên độ tại điểm phát sóng (điểm 1) là A1=20 volt và biên độ tại điểm nhận sóng (điểm 3) là A2=2,557 volt Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 2.9. Chuyển vị tại điểm 1 (phát sóng) và chuyển vị tại điể m3 (nhận sóng) thuộc mẫu 1 (Hình 2.3), từ kết quả mô phỏng Matlab  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 2.9..

Chuyển vị tại điểm 1 (phát sóng) và chuyển vị tại điể m3 (nhận sóng) thuộc mẫu 1 (Hình 2.3), từ kết quả mô phỏng Matlab Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 2.12. Hình ảnh lan truyền sóng qua vị trí vết nứt - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 2.12..

Hình ảnh lan truyền sóng qua vị trí vết nứt Xem tại trang 73 của tài liệu.
Bảng 3.4. Chỉ tiêu cơ lý của đá - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Bảng 3.4..

Chỉ tiêu cơ lý của đá Xem tại trang 78 của tài liệu.
Hình 3.2. Các yếu tố chính ảnh hưởng cường độ chịu nén bê tông - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.2..

Các yếu tố chính ảnh hưởng cường độ chịu nén bê tông Xem tại trang 79 của tài liệu.
Bảng 3.7. Thành phần vật liệu cơ sở - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Bảng 3.7..

Thành phần vật liệu cơ sở Xem tại trang 80 của tài liệu.
phát (Hình 3.6), gọi biên độ của sóng phát là A1 và xác định được A1=20volt; Tín - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

ph.

át (Hình 3.6), gọi biên độ của sóng phát là A1 và xác định được A1=20volt; Tín Xem tại trang 84 của tài liệu.
Hình 3.9. Biểu đồ phần dư của cường độ chịu nén bê tông (Mô hình 1) - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.9..

Biểu đồ phần dư của cường độ chịu nén bê tông (Mô hình 1) Xem tại trang 87 của tài liệu.
Hình 3.10. Biểu đồ phần dư của cường độ chịu nén bê tông (Mô hình 2) - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.10..

Biểu đồ phần dư của cường độ chịu nén bê tông (Mô hình 2) Xem tại trang 87 của tài liệu.
thể hiện như Hình 3.13. Kết quả xác định được cấp phối tối ưu nhất để đảm bảo cường - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

th.

ể hiện như Hình 3.13. Kết quả xác định được cấp phối tối ưu nhất để đảm bảo cường Xem tại trang 90 của tài liệu.
Hình 3.17. Quá trình huấn luyện mạng ANN của mô hình 3 - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.17..

Quá trình huấn luyện mạng ANN của mô hình 3 Xem tại trang 93 của tài liệu.
Hình 3.18. Kết quả dự đoán cường độ chịu nén mô hình 1 bằng mạng ANN - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.18..

Kết quả dự đoán cường độ chịu nén mô hình 1 bằng mạng ANN Xem tại trang 94 của tài liệu.
Hình 3.20. Kết quả dự đoán cường độ chịu nén mô hình 3 bằng mạng ANN - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.20..

Kết quả dự đoán cường độ chịu nén mô hình 3 bằng mạng ANN Xem tại trang 95 của tài liệu.
Bảng 3.14. Các tham số đánh giá mô hình 1 ,2 và 3 - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Bảng 3.14..

Các tham số đánh giá mô hình 1 ,2 và 3 Xem tại trang 97 của tài liệu.
Hình 3.28. Quá trình huấn luyện mạng ANN dự đoán hệ số cản Rayleigh - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.28..

Quá trình huấn luyện mạng ANN dự đoán hệ số cản Rayleigh Xem tại trang 105 của tài liệu.
Hình 3.31. Khuôn và chế tạo mẫu xác định chiều sâu vết nứt 3.4.1.2.Xác định vận tốc lan truyền xung siêu âm  - Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm dự đoán cường độ chịu nén và vết nứt của bê tông sử dụng tro bay và bột đá

Hình 3.31..

Khuôn và chế tạo mẫu xác định chiều sâu vết nứt 3.4.1.2.Xác định vận tốc lan truyền xung siêu âm Xem tại trang 108 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CAM ĐOAN

  • LỜI CẢM ƠN

  • GIỚI THIỆU

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

  • DANH MỤC CÁC BẢNG

  • DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

  • MỞ ĐẦU

  • Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

    • 1.1. Tổng quan các nghiên cứu về mô phỏng lan truyền sóng siêu âm trong bê tông

      • 1.1.1. Phương pháp sai phân hữu hạn

      • 1.1.2. Phương pháp phần tử hữu hạn

      • 1.1.3. Nhận xét

    • 1.2. Tổng quan nghiên cứu dự đoán cường độ chịu nén bê tông dựa trên phương pháp siêu âm

      • 1.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước

        • 1.2.1.1. Mô hình hồi quy một biến

        • 1.2.1.2. Mô hình hồi quy đa biến

        • 1.2.1.3. Mô hình mạng nơ-ron nhân tạo

      • 1.2.2. Các nghiên cứu trong nước

      • 1.2.3. Nhận xét

    • 1.3. Tổng quan nghiên cứu về dự đoán kích thước vết nứt trong bê tông bằng phương pháp siêu âm

      • 1.3.1. Phương pháp tác động tiếng vang (Impact-Echo Method)

      • 1.3.2. Phương pháp lan truyền sóng bề mặt (Surface Wave Transmission Method)

      • 1.3.3. Phương pháp siêu âm khuếch tán (Diffusion method)

      • 1.3.4. Phương pháp xác định thời gian nhiễu xạ lan truyền (Time of Flight Diffraction Method)

      • 1.3.5. Nhận xét

    • 1.4. Kết luận nghiên cứu tổng quan

  • Chương 2 MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN SÓNG SIÊU ÂM VÀ DỰ ĐOÁN CHIỀU SÂU VẾT NỨT TRONG BÊ TÔNG

    • 2.1. Phương trình mô tả sự lan truyền sóng

    • 2.2. Mô phỏng số sự lan truyền sóng siêu âm bằng phương pháp phần tử hữu hạn

      • 2.2.1. Xác định các ma trận đặc trưng của phương pháp phần tử hữu hạn

        • 2.2.1.1. Ma trận độ cứng và khối lượng

        • 2.2.1.2. Ma trận cản

      • 2.2.2. Giải phương trình bằng phương pháp tích phân số Newmark

      • 2.2.3. Thuật toán giải phương trình chuyển động

    • 2.3. Kết quả mô phỏng số lan truyền sóng siêu âm trong các mẫu bê tông

      • 2.3.1. Mẫu khảo sát

      • 2.3.2. Hình ảnh lan truyền sóng siêu âm trong các mẫu

      • 2.3.3. Phân tích chuyển vị tại các điểm nhận sóng

      • 2.3.4. Đánh giá kết quả mô phỏng thông qua thực nghiệm

    • 2.4. Mô phỏng xác định chiều sâu vết nứt bê tông

      • 2.4.1. Mẫu khảo sát

      • 2.4.2. Kết quả mô phỏng

    • 2.5. Kết luận chương 2

  • Chương 3 THỰC NGHIỆM DỰ ĐOÁN CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN, HỆ SỐ CẢN RAYLEIGH VÀ CHIỀU SÂU VẾT NỨT CỦA BÊ TÔNG

    • 3.1. Vật liệu thí nghiệm

    • 3.2. Thực nghiệm dự đoán cường độ chịu nén của bê tông

      • 3.2.1. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén

      • 3.2.2. Xây dựng quy trình và bộ dữ liệu thực nghiệm

        • 3.2.2.1. Xây dựng quy trình thực nghiệm

        • 3.2.2.2. Xây dựng bảng cấp phối cho các mẫu thực nghiệm

        • 3.2.2.3. Chế tạo mẫu thử và dưỡng hộ

        • 3.2.2.4. Xây dựng bộ dữ liệu thực nghiệm

          • a. Đo vận tốc xung siêu âm UPV

          • b. Xác định tỉ lệ suy giảm biên độ sóng siêu âm

          • c. Xác định khối lượng riêng của các mẫu bê tông

          • d. Xác định mô-đun đàn hồi của các mẫu bê tông

          • e. Xác định cường độ chịu nén của các mẫu bê tông

      • 3.2.3. Xây dựng mô hình dự đoán cường độ chịu nén của bê tông

        • 3.2.3.1. Mô hình hồi quy tuyến tính đa biến

          • a. Kết quả mô hình dự đoán

          • b. Đánh giá mô hình dự đoán

          • c. Dự đoán cấp phối chế tạo bê tông

        • 3.2.3.2. Mô hình mạng nơ-ron nhân tạo

          • a. Cấu trúc mạng nơ-ron nhân tạo

          • b. Phân tích kết quả các mô hình

        • 3.2.3.3. So sánh các mô hình dự đoán cường độ chịu nén

    • 3.3. Hệ số cản Rayleigh của bê tông

      • 3.3.1. Phương pháp và quy trình thực nghiệm xác định hệ số cản Rayleigh

        • 3.3.1.1. Phát và nhận xung qua mẫu bê tông, xác định hệ số kw

        • 3.3.1.2. Lưu đồ thuật toán xác định hệ số kR

        • 3.3.1.3. Xác định các hệ số cản Rayleigh

      • 3.3.2. Xây dựng mô hình dự đoán hệ số cản Rayleigh của bê tông

    • 3.4. Thực nghiệm dự đoán chiều sâu vết nứt mở vuông góc bề mặt bê tông

      • 3.4.1. Xác định quy trình thực nghiệm

        • 3.4.1.1. Chế tạo mẫu

        • 3.4.1.2. Xác định vận tốc lan truyền xung siêu âm

        • 3.4.1.3. Xác định thời gian lan truyền xung

        • 3.4.1.4. Kết quả thực nghiệm

      • 3.4.2. Đánh giá kết quả dự đoán chiều sâu vết nứt bằng thực nghiệm và mô phỏng

    • 3.5. Kết luận chương 3

  • KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CẦN PHÁT TRIỂN

    • Các kết quả Luận án đạt được:

    • Hướng nghiên cứu cần phát triển:

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan