基于SAFT的钢管混凝土脱空缺陷检测研究

涂兵; 覃成金

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0723

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (04) : 723 -735. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0723

基于SAFT的钢管混凝土脱空缺陷检测研究

涂兵, 覃成金

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摘要

为了解决钢管混凝土(CFST)内部脱空缺陷的无损、定量、直观检测难题，提出采用合成孔径聚焦成像技术(SAFT)对钢管混凝土内部脱空缺陷进行超声成像。针对钢管混凝土的多层结构特征，采用多层材料的均方根波速替代单一材料波速用于水平方向声时计算，对传统SAFT算法进行改进，并制作多组含不同类型脱空缺陷的钢管混凝土试件对改进前、后算法的有效性和精度进行检验与对比。试验结果表明：传统SAFT算法和改进后的SAFT算法均能对Ⅰ类球冠型脱空和Ⅱ类球冠型脱空缺陷实现有效成像，即采用SAFT对钢管混凝土脱空缺陷进行检测总体可行；改进后的SAFT算法对2类球冠型脱空缺陷的成像平均误差仅为0.35%,明显低于传统SAFT算法(4.0%),因此将SAFT应用于钢管混凝土这类组合结构时进行波速修正等针对性的改进是有必要的，特别是对于钢材料尺寸占整个截面尺寸比例较大的结构如直径较小或者含钢率较高的结构尤为如此。