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利用神经网络对激光多普勒振动仪信号进行分类实现混凝土缺陷的非接触式检测
摘要： 本研究旨在开发一种用于混凝土结构的非接触式高速损伤检测技术。采用激光多普勒测振仪以高信噪比获取混凝土结构振动数据，通过傅里叶变换将观测振动数据转换为频谱。有限元法模拟预测裂缝部位会在低频区出现特征频谱，但实验结果未清晰显示该差异。相反，在实验数据的高频区则倾向于出现裂缝部位特有的频谱。不过该差异过于微弱，常被锤击力度波动所掩盖，因此难以人工判定裂缝信号。为高精度判断裂缝位置与尺寸，研究采用卷积神经网络进行机器学习，最终实现了超过90%的混凝土裂缝高精度检测。
关键词： 卷积神经网络、激光多普勒测振仪、混凝土、无损检测
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于分布式光纤传感器新型应变传递模型的混凝土裂缝监测
摘要： 本文研究了基体材料与光纤之间的应变传递机制，提出了一种处理层间非理想粘结的新解析模型。针对多层系统建立了裂缝诱导应变从断裂混凝土材料向光纤传递的通用表达式。通过开展预埋和表面安装光纤光缆的混凝土试件楔形劈裂试验，验证了该新型应变传递模型。实验结果表明：基于光学后向散射反射计（OBR）系统测量的分布式应变所拟合的裂缝诱导应变表达式具有有效性，由此实现了光纤光缆邻近区域裂缝开度的精确估算，并通过追踪应变滞后参数监测了光纤光缆的响应情况。
关键词： 裂缝、分布应变、裂缝张开、楔入劈拉试验、光纤传感器、应变传递、粘结不良、混凝土
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用红外热成像技术检测桥梁未受阳光照射混凝土构件的分层缺陷
摘要： 红外热成像是一种用于结构检测的无损测试方法。然而，其在桥梁检测中的应用仍处于发展阶段，在许多情况下可能仅限于直接受阳光照射的桥体部分。本研究旨在评估红外热成像技术对非直射阳光条件下不同类型混凝土中分层缺陷的检测能力。实验采用水灰比（w/c）分别为0.5和0.6的两组混凝土试件，通过植入不同厚度（3、6和12毫米）与埋深（25、50和75毫米）的聚苯乙烯板模拟混凝土内部缺陷，以验证红外热成像的检测效果。结果表明：检测具有可行性但受时间窗口限制；就混凝土质量而言，低水灰比试件中的缺陷更易被检出；缺陷越靠近表面且尺寸越大越容易被发现；混凝土质量越好，该技术的检测效能越显著。
关键词： 混凝土、被动热成像、红外热像仪、桥梁检测
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于混合模型的混凝土表面裂缝图像属性检索方法框架
摘要： 定期检查混凝土表面裂缝至关重要，因为裂缝是混凝土结构劣化的最早征兆之一。随着数字成像与处理技术的进步，基于计算机视觉的检测方法在该领域展现出巨大潜力。本文提出了一种新型图像处理框架，可自动从混凝土表面图像中提取多种裂缝特征参数。该框架包含：(1)结合边缘检测与种子生长的裂缝提取算法；(2)包含短枝删除与折线逼近算法的骨架优化方法；(3)基于骨架拓扑信息将裂缝段分类为盘状与条状部分的混合裂缝模型；(4)能表征不同裂缝间关联关系的三元组标记法。对比实验表明，所提分割方法能提取更完整的裂缝片段。真实图像实验验证了该框架的有效性，对后续混凝土结构健康评估具有重要辅助作用。
关键词： 混合模型、图像分析、裂缝检测、特征提取、混凝土
更新于2025-09-10 09:29:36