第４１卷第１期佳木斯大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１２０２３年０１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０２３文章编号：１００８－１４０２（２０２３）０１－０１３５－０５零差法与走时层析成像相结合的混凝土缺陷成像①包义环１，林超２，郑文婷３，刘景良１，＊，黄欢４（１．福建农林大学交通与土木工程学院，福建福州３５０００２；２．福建诚誉市政工程有限公司，福建福州３５０１０００；３．福建工程学院土木工程学院，福建福州３５０１１８；４．聚璜集团有限公司，福建厦门３６１０２１）摘要：传统的无损检测方法大多只能定性判断混凝土结构内部是否存在缺陷，却无法估计内部缺陷的具体尺寸信息。为此，提出一种基于零差法与走时层析成像算法相结合的成像算法并将之应用于混凝土构件内部缺陷的位置和尺寸识别。通过多个有限元数值算例对上述方法进行验证，研究结果表明：所提方法基本能够判断缺陷的具体位置和大致尺寸。当混凝土块模型的缺陷尺寸减小时，走时层析成像效果先变好后变差；当混凝土模型的缺陷尺寸不变而位置发生变化时，处于中轴线位置的缺陷成像效果较好，而处于中轴线和对角线过渡区域以及对角线上时的缺陷成像效果则比较一般。关键词：压电陶瓷；混凝土；走时层析成像；缺陷识别；有限元中图分类号：ＴＵ３１１．３文献标识码：Ａ０引言混凝土构件因材料老化、腐蚀以及工程荷载的长期作用，使得其在服役过程中存在严重的安全隐患，一旦发生破坏将造成不可估量的损失［１，２］。为监控混凝土技术状况是否良好以及安全状态是否达标，需要对混凝土构件的内部缺陷进行检测［３］。走时层析成像作为一种较新的缺陷识别技术，通过对所测截面的响应信号进行层析成像处理，从而将缺陷的形状及具体尺寸呈现出来［４］。然而，走时层析成像算法需要提取准确的初至时间矩阵。为此，Ｉｒｖｉｎｇ等［５］提出了一种可以提高初至时提取精度的跨孔雷达直达波初至时提取方法，即互相关法。Ｍｏｕｓａ等［６］也提出了数字图像分割法，即采用一个基于凸集投影的彩色图像分割技术对折射地震数据的能量比图像进行分割，并根据分割后能量比图像的初至区域的下缘来确定初至时。虽然上述初至时提取方法提取的初至时间矩阵已较为准确，但是由于其在有限元模拟过程中需要提取完整的波形，这使得模型的运算时间大大加长且增加了运算成本。为解决...
