第10章無損檢測技術1.無損檢測技術概述2.無損檢測基本理論3.無損檢測的主要方法4.其它檢測媒介5.本章小結

1無損檢測技術概述

1.1無損檢測技術無損檢測技術即非破壞性檢測，在物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程、電子學、計算機技術、信息技術以及人工智能等學科的基礎上發展起來的一門應用工程技術。261（1）便于充分利用當地出產的材料(譬如，建設地點的砂石、填料等)，以確定上述材料是否滿足施工技術規定的要求，有利于就地取材，降低工程造價。（2）有利于推廣新技術、新工藝和新材料的應用，對于推動施工技術進步，提高工程進度、質量等將起到積極的作用。（3）有利于合理地控制并科學地評價施工質量。工程質量包括施工過程中的質量控制、竣工后的評定驗收。（4）通過相應的試驗檢測可以對其性能進行合理的評估，從而在保障安全的同時，為養護加固提供依據。

1.2無損檢測技術必要性和重要性2612無損檢測基本理論2.1振動

——慣性力——慣性力——系統剛度式中：簡諧振動是一種周期振動。可以用振動位移下x(t)為時間t的函數關系用式：x(t)=x(t+T)簡諧運動每一個振動量對時間坐標作出的波形，可以得到峰值、峰—峰值、有效值和平均絕對值等量值。其中峰值是指一個周期內信號最高值或最低值到平均值之間差的值。振動量的描述根據達朗貝爾原理，可以得到無阻尼單自由度系統的自由振動運動方程式：簡諧振動方程式KxK2.1第一節

波動（1）波速即波動單位在媒質中傳播的速度。（2）波長在波動中，對平衡位置的位移總是相等的兩個相鄰質點間的距離。（3）波數是指在波的傳播方向上單位長度內的波的數目，常用K表示。（4）相位θ，對于一個波，特定的時刻在他循環中的位置。波的基本要素（1）機械波與彈性波：機械振動在介質中的傳播過程稱為機械波。（2）聲波:聲波是一種機械波,由物體振動產生,通過介質傳播（3）光波、紅外線、電磁波波的分類（1）P波（縱波或疏密波）、S波（橫波或剪切波）（2）瑞利波（也稱為瑞雷波）（3）板波（Lame波）：兩種振動的合成，使質點作橢圓軌跡的振動并傳播的波稱為板波。（4）除以上敘述的波型外，還有彎曲波、爬波、樂夫波、楔波等幾種類型彈性波的分類2.1第二節彈性波的基本方程一維狀態三維狀態一維桿中質點縱向振動圖該微元dx在處，受擾動后產生的縱向張力以表示，則：

通常在三維體中的彈性波的基本方程根據彈性體的運動方程導出：

03無損檢測的主要方法用聲學方法檢測結構混凝土可以追溯到20世紀30年代，以錘擊作為振源，測量聲波在混凝土中的傳播速度，粗略地判斷混凝土質量超聲檢測，是指用超聲波來檢測材料和構件、并以超聲檢測儀作為顯示方式的一種無損檢測方法。聲波在介質中傳播的過程中，其振幅將隨傳播距離的增大而逐漸減小，這種現象稱為衰減。為使問題簡化，假定聲波是在無吸收的均勻介質中傳播，也就是說聲波在傳播過程中無衰減。3.1超聲和超聲波技術混凝土內部超聲波傳播原理示意圖PART

THREE010203超聲波檢測儀1.聲波透射法檢測基樁完整性。2.超聲-回彈綜合法檢測混凝土抗壓強度。3.超聲法檢測混凝土裂縫深度等。用途1.快速、準確的聲參量自動判讀。2.圖形化顯示測試結果3.儀器便攜。體積小、質量小（約），攜帶方便等。性能特點3.2超聲波檢測儀器渦流檢測交流磁場檢測金屬磁記憶檢測滲透檢測技術渦流檢測是以電磁感應為基礎，通過測定被檢工件內感生渦流的變化來無損地評定導電材料及其工件的某些性能，或發現其缺陷的無損檢測方法。金屬磁記憶（MMM）檢測技術可快速準確測定應力集中區，且檢測靈敏度高特別適合野外作業，在裝備武器以及航空器缺陷快速準確定位中具有無可比擬的優勢，在軍事上具有廣闊的應用前景。交流磁場檢測是近年來無損檢測的主要進展之一，主要用來檢測覆有防腐涂層或絕緣層的水下結構表面缺陷。滲透檢測是一種基于毛細作用原理作為基礎的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。該方法是5種常規無損檢測方法，即超聲檢測、電磁檢測、滲透檢測、射線探傷檢測、回彈檢測其中之一，是一門綜合性的科學技術。3.3電磁檢測技術04其它檢測媒介4.1熱像/紅外紅外熱成像運用光電技術檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號，將該信號轉換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形，并可以進一步計算出溫度值。近年來，國內已發生多起建筑物的外飾物脫落傷人事故。避免建筑外墻裝飾物墜落傷人的一個有效的方法就是定期對建筑物進行較全面的檢查。而在眾多的檢查方法中，近年發展較快的紅外無損檢測技術已成為越來越受到重視的新技術。標題數字等都可以通過點擊和重新輸入進行更改。建筑物內部不同的缺陷和損傷，會對紅外熱圖像產生不同的影響。建筑的外墻裝飾物與其附著物可以看成是一個結構的兩個組成部分，它們通過給合界面組合在一起。當外墻裝飾物的表面被均勻加熱時，一部分能量被反射，一部分進入人外墻裝飾物內部。進入人內部的能量會通過結合界面向其附著物傳導。4.2超聲波衍射時差法（TOFD）1.超聲波衍射時差法，是一種依靠從待檢試件內部結構（主要是指缺陷）的“端角”和“端點”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，用于缺陷的檢測、定量和定位。2.TOFD技術于20世紀70年代由英國哈威爾的國家無損檢測中心silk博士首先提出，其原理源于silk博士對裂紋尖端衍射信號的研究。超聲波衍射時差法（TOFD）（1）效率高：該技術只需要做線性掃查就可以對焊縫完成掃查，很大程度上擴大了單組探頭檢測對焊縫的覆蓋范圍大，遠遠超過了傳統的檢測方法。（2）靈敏度高：該技術的衍射波信號具有很高的靈敏度，很大程度上保證了檢出率。（3）精度高：利用衍射時差計算方法，缺陷的高度可以得到精確的計算。（4）影響小：該技術不會因焊縫結構或缺陷的方向性就左右最后的檢測結果，其檢測結果具有很高的穩定性，幾乎不受其他因素的影響。TOFD的優點（1）過高的靈敏度有時會夸大焊縫中的良性缺陷。（2）焊縫兩側需要有放置探頭的空間。（3）存在檢測盲區，即在工件的近表面（一般為2-10mm）。（4）對相關工作人員的素質和能力要求很高。（5）TOFD檢測效率低：TOFD掃查有兩種方式。一種是非平行掃查，另一種是平行掃查。TOFD的局限性05本章小結5.1本章小結本章系統的介紹了無損檢