为了研究导波在半埋地护栏立柱结构中的传播特性,并从中选择适合检测立柱长度的导波模态和频率,在弹性动力学理论基础上,分别对立柱未埋地部分和埋地部分的导波群速度、衰减和频散进行计算分析。结果表明:80~130 kHz的纵向模态L(0,2)在未埋地部分和埋地部分中的群速度相同,衰减程度最小,传播距离可以满足检测要求,可以用来对半埋地立柱埋深进行检测;试验验证结果和理论分析相吻合,所获得的端面回波信号清晰,有较高的信噪比,测量的最大相对误差小于0.8%,可以满足工程实际要求。
超声导波在高速公路护栏立柱检测中存在信噪比低、回波中特征信号不明显等问题,为此,提出一种改进的子空间匹配追踪算法(ISMP),利用回波信号的先验信息在过完备Chirp原子库上得到每次迭代的强相关原子集,经过迭代得到待匹配信号的最佳时频原子,从而实现对立柱回波信号的特征提取。通过对中心频率为128 k Hz的检测信号进行算法验证,结果表明,ISMP可以有效提取出回波信号的特征原子,所得检测长度与实际测量误差小于1%,满足工程检测要求。
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