RMS-based damage detection in concrete beams: numerical simulations

Image-based damage detection methods using guided waves are well known and widely applied approaches in structural diagnostics. They are usually utilized in detection of surface damages or defects of plate-like structures. The article presents results of the study of applicability of imaging wave-based methods in detection in miniscule internal damage in the form of debonding. The investigations were carried out on numerical models of reinforced concrete beams with varying size of circumferentially oriented debonding between steel rod and concrete block. Maps created using root mean square of measured signals are presented. Moreover, the results were collected for two different excitation frequencies.

Metody obrazowania uszkodzeń wykorzystujące propagację fal prowadzonych są dobrze znanym i powszechnie stosowanym narzędziem w diagnostyce konstrukcji. Zwykle są one wykorzystywane do wykrywania uszkodzeń powierzchniowych lub uszkodzeń obiektów płytowych. W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania metod obrazowania bazujących na propagacji fal prowadzonych w wykrywaniu niewielkich, wewnętrznych uszkodzeń w postaci rozwarstwienia. Analiza została przeprowadzona z użyciem modeli numerycznych belek żelbetowych z obwodowym rozwarstwieniem pomiędzy zbrojeniem a otuliną betonową charakteryzującym się różnymi rozmiarami. Po obliczeniu średniej kwadratowej dla zarejestrowanych sygnałów, wykonane zostały mapy. Ponadto, przedstawiono wyniki dla dwóch różnych częstotliwości wzbudzenia.