Nonlinear ultrasonic evaluation of concrete microcracking: Fid-Bau Portal

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Nonlinear ultrasonic evaluation of concrete microcracking

Woodward, C. / White, K.R. / Jauregui, D.V. / Stauffer, J.

In der Übergangszone von Matrix und Aggregaten in Beton kann es wegen der unterschiedlichen elastischen Module und thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu internen mechanischen Spannungen kommen, die Infolge zu Mikrorissen führen. Die Ultraschallausbreitung durch (Longitudinalwelle) oder entlang (Rayleighwelle) dieser geschädigten Zonen zeigt ein nichtlineares Verhalten, das sich im Auftreten von höheren Harmonischen ausdrückt. Bezeichnet man die Amplituden der Frequenzmaxima der Grundschwingung und der folgenden Oberschwingungen mit A1, A2 und A3 und bildet die Verhältnisse 2. Harmonische: A2/A1² und 3. Harmonische: A3/A1³ so zeigt sich ein Anstieg in Abhängigkeit des Schädigungsgrades. Für die 2. Harmonische beginnt die Steigerung für die Longitudinalwelle und die Rayleighwelle ab einer Schädigung von 30 %. Für die 3. Harmonische ist die Steigerung des Amplitudenverhältnisses für die Longitudinalwelle geringer und für die Rayleighwelle nimmt das Amplitudenverhältnis zunächst ab und steigt erst wieder bei einem Schädigungsgrad von mehr als 60 %. (Walte, F.)

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Woodward, C. / White, K.R. / Jauregui, D.V. / Stauffer, J.

In der Übergangszone von Matrix und Aggregaten in Beton kann es wegen der unterschiedlichen elastischen Module und thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu internen mechanischen Spannungen kommen, die Infolge zu Mikrorissen führen. Die Ultraschallausbreitung durch (Longitudinalwelle) oder entlang (Rayleighwelle) dieser geschädigten Zonen zeigt ein nichtlineares Verhalten, das sich im Auftreten von höheren Harmonischen ausdrückt. Bezeichnet man die Amplituden der Frequenzmaxima der Grundschwingung und der folgenden Oberschwingungen mit A1, A2 und A3 und bildet die Verhältnisse 2. Harmonische: A2/A1² und 3. Harmonische: A3/A1³ so zeigt sich ein Anstieg in Abhängigkeit des Schädigungsgrades. Für die 2. Harmonische beginnt die Steigerung für die Longitudinalwelle und die Rayleighwelle ab einer Schädigung von 30 %. Für die 3. Harmonische ist die Steigerung des Amplitudenverhältnisses für die Longitudinalwelle geringer und für die Rayleighwelle nimmt das Amplitudenverhältnis zunächst ab und steigt erst wieder bei einem Schädigungsgrad von mehr als 60 %. (Walte, F.)

Nonlinear ultrasonic evaluation of concrete microcracking

Woodward, C. / White, K.R. / Jauregui, D.V. / Stauffer, J.

In der Übergangszone von Matrix und Aggregaten in Beton kann es wegen der unterschiedlichen elastischen Module und thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu internen mechanischen Spannungen kommen, die Infolge zu Mikrorissen führen. Die Ultraschallausbreitung durch (Longitudinalwelle) oder entlang (Rayleighwelle) dieser geschädigten Zonen zeigt ein nichtlineares Verhalten, das sich im Auftreten von höheren Harmonischen ausdrückt. Bezeichnet man die Amplituden der Frequenzmaxima der Grundschwingung und der folgenden Oberschwingungen mit A1, A2 und A3 und bildet die Verhältnisse 2. Harmonische: A2/A1² und 3. Harmonische: A3/A1³ so zeigt sich ein Anstieg in Abhängigkeit des Schädigungsgrades. Für die 2. Harmonische beginnt die Steigerung für die Longitudinalwelle und die Rayleighwelle ab einer Schädigung von 30 %. Für die 3. Harmonische ist die Steigerung des Amplitudenverhältnisses für die Longitudinalwelle geringer und für die Rayleighwelle nimmt das Amplitudenverhältnis zunächst ab und steigt erst wieder bei einem Schädigungsgrad von mehr als 60 %. (Walte, F.)

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Title:

Nonlinear ultrasonic evaluation of concrete microcracking

Additional title:

Untersuchung von Mikrorissbildung in Beton durch nichtlinearen Ultraschall

Contributors:

Woodward, C. (author) / White, K.R. (author) / Jauregui, D.V. (author) / Stauffer, J. (author)

Published in:

Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 30 ; 1022-1026

AIP Conference Proceedings ; 700

Publication date:

2004

Size:

5 Seiten, 6 Bilder, 4 Quellen

ISBN:

ISSN:

DOI:

https://doi.org/10.1063/1.1711730

Type of media:

Conference paper

Type of material:

Print

Language:

English

Keywords:

zerstörungsfreie Prüfung , akustisches Messen , Elastizitätskonstante , innere Spannung , Eigenspannung , Mikroriss , nichtlinearer Effekt , Beton , Oberwellenanalyse

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