超声波波速测量简述 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 3:33:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

得分 教师签名 批改日期

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称: 大学物理实验

实验名称: 声速的测量

学院:

专业: 班级:

组号: 指导教师: 报告人: 学号:

实验地点 B109

实验时间: 年 月 日 星期

实验报告提交时间:

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一、实验目的 二、实验原理: 总括: 压电陶瓷换能器: 位相法: 三、实验仪器:

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四、实验内容和步骤:. 用位相法比较法测量声速: 1.声波测试的定义 波速测试(Wave Velocity Test)是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法;根据弹性波在岩土体内的传播速度,间接测定岩土体在小应变条件下(10-4~10-6)的动弹性模量等参数。 波在地基土中的传播速度是地基土在动力荷载作用下所表现出的工程性状之一,也是建(构)筑物抗震设计的主要参数之一。 2.几组概念的区分 1)体波:在弹性体内部传播的波; 面波:在弹性体表面或不同介质交界面上传播的波; 2)瑞利波:波的质点在包含波传播方向的铅垂平面内振动,质点的振动轨迹为逆时针方向转动的椭圆,且振幅随深度呈指数函数衰减,传播速度略小于横波。 勒夫波:质点在水平面内振动,质点运动轨迹与波传播方向垂直。 在天然地震中,瑞利波是危害性最大的一种地震波,在人工地震勘探中,瑞利波被视为一种干扰波。所以,在地震减灾和常规地震勘探中,都设法减小它的危害和影响。 3)压缩波:当波传播时,如果质点振动方向与波的传播方向一致,称为压缩波; 剪切波:当波传播时,如果质点振动方向与波的传播方向相互垂直,称为剪切波; 二、声波测试的适用性及分类 由于地下水的存在对剪切波波速不产生明显的影响(压缩波影响很大)。所以,通常是测剪切波波速确定土的动力特性。 波速测试可以采用单孔法、跨孔法和面波法。 三、声波测试的目的 地基土的波速测试可以应用于以下目的: (1)划分场地类型,计算场地的基本周期; (2)提供地震反应分析所需的地基土动力参数(动剪切模量、阻尼比、动剪切刚

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度等); (3)提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数(抗压、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等); (4)判断地基土液化的可能性; (5)评价地基土的类别和检验地基加固效果。 单孔法可分为单孔孔下法和单孔孔上法,如图9—1所示。单孔孔下法是在孔口地面设置振源,在唯一的一个钻孔中,在需要探测的深度处放置拾振器,主要检测水平的剪切波(SH波)和压缩波(P波)的波速。单孔孔上法则是将振源放置在孔内一定深度处,将拾振器放置在地面。 最近在静力触探试验中,有人利用安装在触探探头内的拾振器观测由地面锤击引起的剪切波的速度。同时得到锥头阻力、摩擦比和剪切波速度等资料。这种试验称为振动触探试验(Seismic Cone Penetration Test,简称SCPT),装置如图9-2所示。

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