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在结构的长期使用或者服役中,由于承受各种载荷,以及环境侵蚀、材料老化、自身疲劳等缘故,结构容易产生微小的裂纹。当裂纹慢慢累积、扩展,超过一定容限时,就容易产生失效或者破坏,造成巨大的生命财产损失。因此实时的检测裂纹的产生和扩展,以便及时采取措施预防或者修复,这具有很重大的工程实际意义。 本文详细的介绍了结构损伤识别及裂纹定位的发展概况、现有的识别定位技术和常用的判断指标。对于本文考虑的问题,详细介绍了声发射原理、分形原理以及粒子群优化算法。依据时间差定位方法(TDOA)的原理,运用计算裂纹扩展信号的盒维数,应用改进的能量差法自动拾取断裂信号的初至时间。根据裂纹定位原理,将裂纹定位转换成函数优化问题,并采用粒子群优化算法(PSO)来搜寻最优解,并得到定位结果。 为了验证方法的可行性及适用性,分别进行了裂纹扩展模拟验证实验以及混凝土水压裂实验。前者实验采用了均质的有机玻璃,用铅笔芯断裂信号来模拟裂纹扩展信号,通过在三个已知坐标点做若干次铅笔芯断裂实验,最终得到的定位结果显示,该方法有其可行性,且准确度较好。后者实验通过往混凝土块中打压使其产生裂纹,通过采集的数据来定位裂纹的位置。通过比对实验结果及现场产生裂纹的照片,验证了该方法在工程上有其适用性。