《混凝土結構中超聲傳播特性及其圖像重建的研究》是依託江蘇理工學院，由范洪輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：混凝土結構中超聲傳播特性及其圖像重建的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：范洪輝
- 依託單位：江蘇理工學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對超音波CT在混凝土內部結構檢測時難以直接成像進行定量檢測的問題，本研究通過帶有混凝土內部結構信息的超聲渡越時間參數（Time of flight，TOF），基於有序子集最大期望值疊代算法，開展基於超音波傳播特性的圖像精準重建的創新性研究，構建近似醫療CT的混凝土超聲成像系統。本項目主要研究內容為：（1）研究超音波基於波動性傳播的圖像重建模型，構建基於混凝土特性的超聲成像系統；（2）超音波動傳播中驅動正弦波傅立葉變換與渡越時間參數正規化；（3）研究針對測量物體渡越時間參數的全域化，對已經成功套用於醫療的成像算法進行改進，使之適應於混凝土成像。本研究預期揭示混凝土內部超音波波動傳播與超聲圖像重建之間的關係，實現混凝土內部空洞或不密實區甚至混凝土內部鋼筋結構的定量分析與檢測，項目研究成果可為混凝土質量的科學檢測進一步奠定理論和方法基礎。
結題摘要
混凝土灌注凝固後由於其堅硬整體性及內部結構複雜的物理特性，使混凝土內部結構的定量檢測相對困難，混凝土構件質量檢測技術及手段目前主要是定性或半定量階段，難以滿足混凝土實際工程套用需求。混凝土超音波檢測技術目前所面臨的一個重要課題就是對被檢混凝土進行層面信息全域化，檢測出混凝土內部缺陷的位置、大小、分布狀態等。本項目以混凝土內部結構圖像精準重建作為目標，研究被測混凝土構件內部越時間參數的全域化的同時，揭示了混凝土構件內部超音波動傳播與圖像重建之間的關係，實現了基於超聲渡越時間參數圍繞混凝土內部結構的可視化。通過帶有混凝土內部結構信息的超聲渡越時間參數，利用有序子集最大期望值疊代算法和數據插補，對混凝土柱內部結構進行了圖像精準重建。基於研究目標和進度計畫，實現了混凝土構件的圖像重建系統，能夠多種類型混凝土構件進行了圖像重建，研究結果表明對混凝土內部的鋼筋、空洞、鋼管等音速異常部位均可進行圖像重建。本項目的研究揭示了混凝土內部超音波波動傳播與超聲圖像重建之間的關係，實現了混凝土內部空洞或不密實區甚至混凝土內部鋼筋結構的定量分析與檢測，項目研究成果可為混凝土質量的科學檢測進一步奠定理論依據。
