超声纵波在孔隙砂岩中的传播特性实验

摘要：

为了深入研究不同入射频率下超声波纵波在砂岩中的传播特性,以灰、红、褐砂岩为研究对象,开展了基于50 kHz、100 kHz、200 kHz、500 kHz和1000 kHz入射频率的超声波纵波测试.提取纵波波速、幅值衰减系数、主频幅值、波形能量这些声学参数,结合入射频率和砂岩孔隙率进行传播特性的相关性分析.结果表明,在3种砂岩中,纵波波速随入射频率增大呈非线性增长趋势,砂岩种类不同,波速增长规律也不同;波形能量和主频幅值随入射频率呈指数关系降低;灰、红砂岩纵波波速随孔隙率越大,下降速率越大,褐砂岩在同级孔隙率下波速差异性明显.建立了基于3种砂岩的入射频率和幅值衰减系数的回归方程;基于200 kHz的入射频率,建立了砂岩孔隙率于波形能量的回归方程,实际测试中建议采用200 kHz作为入射频率,可较好兼顾检测的灵敏度和探测距离.研究成果为建立声学参数与砂岩抗压强度之间的内在联系提供了更多数据支撑,为实际物探测试中超声波入射频率的选择提供参考.

关键词：砂岩、超声波纵波、入射频率、孔隙率、声学参数

所属期刊栏目：41

分类号：TU458(土力学、地基基础工程)

资助基金：江西省教育厅科学技术研究项目;江西理工大学人才培养项目;桥梁无损检测与工程计算四川省高校重点实验室开放基金项目

在线出版日期：2022-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：453-461