2.3. Kết quả mơ phỏng số lan truyền sóng siêu âm trong các mẫu bê tông
2.3.4. Đánh giá kết quả mô phỏng thông qua thực nghiệm
Chương trình mơ phỏng Matlab được đánh giá thơng qua thực nghiệm bằng cách so sánh tỉ lệ suy giảm biên độ sóng siêu âm khi qua mẫu 1 tại điểm 3 (Hình 2.3) từ kết quả mơ phỏng và đo đạc thực nghiệm.
Trong phép đo thu nhận tín hiệu sóng tại điểm 3 thuộc mẫu 1, thiết bị phát sóng là máy siêu âm Tico của hãng Proceq, Thụy Sỹ (Hình 2.7a), tần số phát xung là 54kHz. Để thu nhận tín hiệu dạng sóng của sóng siêu âm, cảm biến thu siêu âm Tico, thiết bị thu nhận tín hiệu số SYSAM-SP5 của hãng Eurosmart, Cộng hịa Pháp (Hình
Thời gian (μs)
2.7b) được sử dụng. Thiết bị được kết nối với máy tính thơng qua phần mềm Latis- Pro (Hình 2.8).
a) Máy siêu âm Tico b) SYSAM-SP5 Hình 2.7. Thiết bị để thu nhận tín hiệu sóng
Hình 2.8. Kết nối thiết bị để thu nhận tín hiệu sóng
Kết quả chuyển vị uy tại điểm phát sóng được thể hiện như Hình 2.9a và chuyển vị tại điểm 3 thuộc mẫu 1 từ chương trình mơ phỏng Matlab được thể hiện như Hình 2.9b.
Kết quả tín hiệu sóng thu nhận được từ đo đạc thực nghiệm tại điểm 1 (phát sóng) và điểm 3 (nhận sóng) được thể hiện như Hình 2.10.
Từ kết quả mơ phỏng (Hình 2.9), xác định được biên độ tại điểm phát sóng (điểm 1) là A1=2.10-4m và biên độ tại điểm nhận sóng (điểm 3) là A2=2,45.10-5m. Khi đó tỉ lệ suy giảm biên độ A2/A1=2,45.10-5/2.10-4 =0,1225.
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. Khi đó tỉ lệ suy giảm biên độ A2/A1=2,557/20=0,1279.
Kết quả cho thấy sự phù hợp giữa kết quả mơ phỏng bằng chương trình Matlab và đo đạc thực nghiệm, với sai số về tỉ lệ suy giảm biên độ sóng siêu âm khi đi qua mẫu A2/A1 là 4,2%. Như vậy, việc đánh giá kết quả mơ phỏng bằng thực nghiệm cho thấy độ chính xác và độ tin cậy khá cao của chương trình Matlab đã xây dựng.
Kết quả cũng cho thấy khi sóng đi qua mẫu thì giá trị biên độ sóng bị suy giảm, điều này là phù hợp với các nghiên cứu khác đã thực hiện [70, 81]. Sử dụng đặc điểm này, nghiên cứu sẽ xác định được các hệ số cản của vật liệu, như được trình bày trong Chương 3.
Hình 2.9. Chuyển vị tại điểm 1 (phát sóng) và chuyển vị tại điểm 3 (nhận sóng) thuộc mẫu 1 (Hình 2.3), từ kết quả mơ phỏng Matlab
Hình 2.10. Chuyển vị tại điểm 1 (phát sóng) và chuyển vị tại điểm 3 (nhận sóng) thuộc mẫu 1 (Hình 2.3), từ đo đạc thực nghiệm
Chu yể n vị (m ) A1 Thời gian (μs) A 2 Thời gian (μs) Chu yể n vị (m )
Biên độ tại Điểm 1 (Phát sóng) Biên độ tại Điểm 3 (Nhận sóng)
Thời gian (μs) Thời gian (μs)
Bi ê n độ (v ol t) Bi ên độ (v ol t) A1 A 2