鋼管混凝土是在鋼管中填充混凝土形成的一種復(fù)合結(jié)構(gòu)體,1959年被引入到我國(guó)的公路橋梁建設(shè)中[1-3],由于其承載力高、塑性和韌性好、施工方便而被廣泛應(yīng)用于高層建筑、大跨橋梁、地鐵站、電力塔架和橋墩等工程結(jié)構(gòu)中,但在施工過(guò)程中易出現(xiàn)以下3種缺陷[4-7]：① 泵送混凝土過(guò)程中排氣不暢造成的氣孔缺陷；② 混凝土質(zhì)量不合格或振搗不密實(shí)造成的局部脫空；③ 環(huán)境和材料溫差造成的裂縫和脫空。這些缺陷會(huì)使鋼管混凝土的承載力降低,影響結(jié)構(gòu)安全性[8],目前常用的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)方法主要有人工錘擊法和超聲法。人工錘擊法通過(guò)人耳和經(jīng)驗(yàn)快速判斷缺陷程度和位置,但受人的主觀因素影響大,缺乏理論依據(jù),判斷結(jié)果誤差大[9]。楊科[10]基于瞬態(tài)沖擊原理,對(duì)鋼管混凝土脫空檢測(cè)進(jìn)行了有限元仿真和模型試驗(yàn),提出了沖擊作用下的鋼管模態(tài)試驗(yàn)方法和判別準(zhǔn)則。楊勁等[11]對(duì)錘擊聲信號(hào)的時(shí)頻域進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),振動(dòng)幅度大小及衰減速率可用來(lái)判斷缺陷狀態(tài),但受背景噪聲影響大,降噪困難。向麗[12]在背景噪聲基礎(chǔ)上,對(duì)錘擊聲用EMD和Hibert譜分析法變換得到?jīng)_擊聲瞬時(shí)幅值特征,并用模型試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。聶此槿[13]建立了聲固耦合模型,采用基于聲固耦合的檢測(cè)方法來(lái)識(shí)別鋼管混凝土結(jié)構(gòu)缺陷,證明了聲場(chǎng)特征識(shí)別缺陷的可行性。

超聲法通過(guò)在結(jié)構(gòu)兩側(cè)分別安裝換能器,利用機(jī)械波傳播時(shí)在缺陷處波速、振幅和頻率發(fā)生變化的原理,來(lái)判斷缺陷位置和尺寸。該方法對(duì)檢測(cè)空洞和分層有優(yōu)勢(shì),但須進(jìn)行逐點(diǎn)徑向檢測(cè),連續(xù)性差、檢測(cè)效率低、精度差、易漏檢。王軍文等[14]運(yùn)用超聲波、彈性波和紅外熱像法對(duì)不同壁厚和不同空洞大小的鋼管混凝土進(jìn)行檢測(cè),比較并分析了不同檢測(cè)方法的可行性和適用范圍,但缺少對(duì)脫空小于5 mm的缺陷檢測(cè)。陳禾等[15]和陳勁等[16]在用超聲法檢測(cè)鋼管混凝土內(nèi)部空洞缺陷的同時(shí),用熱成像法檢測(cè)脫黏缺陷,并得出室內(nèi)外檢測(cè)的溫度變化梯度；該方法雖能進(jìn)行全面檢測(cè),但設(shè)備較多,耗能大,效率低。故研究快速有效的無(wú)損檢測(cè)方法,對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的安全性檢測(cè)有重要意義。文章在人工錘擊的基礎(chǔ)上,從心理聲學(xué)和人耳識(shí)別角度出發(fā),引入音色識(shí)別方法,提取錘擊聲中的音色特征來(lái)表征缺陷類(lèi)型,達(dá)到根據(jù)聲音“逆向”識(shí)別缺陷的目的。

音色識(shí)別技術(shù)也廣泛應(yīng)用于水下目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域。陳克安等[17]從人耳聽(tīng)覺(jué)角度出發(fā),用音色識(shí)別水下目標(biāo)；梁雍[18]從聽(tīng)覺(jué)感知方面,識(shí)別木板、鋁板和PVC板的沖擊聲,取得了良好的效果。文章試驗(yàn)在人耳能感知區(qū)別空洞的基礎(chǔ)上,引入音色指標(biāo)并將其定量化,以為后續(xù)自動(dòng)識(shí)別奠定基礎(chǔ)。

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1. 模型制作及錘擊聲獲取

1.1 模型制作

用鍍鋅不銹鋼管制作了多個(gè)同直徑的鋼管混凝土試件,并提前在試件中布置了不同尺寸和不同位置的空洞,從室內(nèi)鋼管混凝土試件的錘擊聲著手,探討鋼筋混凝土不同缺陷類(lèi)型對(duì)錘擊聲音色的影響,尋找能表征其不同缺陷類(lèi)型的音色特征值。

為防止試驗(yàn)過(guò)程中鋼管生銹等帶來(lái)的影響,選用內(nèi)徑為155 mm,厚度為4 mm的鍍鋅不銹鋼管材,切割成長(zhǎng)度為155 mm的試件若干,其長(zhǎng)徑比約為1∶1。在室內(nèi)制備強(qiáng)度等級(jí)為C35的混凝土,配比為水∶水泥∶砂∶石子∶粉煤灰=0.51∶1∶2.3∶3.25∶0.28。先用攪拌機(jī)將材料拌勻,再加水和2.56%（相對(duì)于混凝土中凝膠材料的質(zhì)量百分比）的減水劑,攪拌時(shí)間不少于2 min。

用PVC制備不同大小的空洞,選用3根直徑分別為25,50,70 mm的PVC管,分別截取10 cm,并從中間切開(kāi),取一半安裝在鋼管內(nèi)壁上,并以鋼管壁作為空洞的一個(gè)側(cè)面,用膠帶封堵住上下孔,用強(qiáng)力膠帶粘貼牢固,則空洞直徑分別近似為25,50,70 mm。將攪拌好的混凝土澆筑在鋼管試件內(nèi),并放在振搗臺(tái)上振搗密實(shí)。另外選取兩個(gè)同尺寸的試件,其中一個(gè)用來(lái)制作等比例的純混凝土試件,在其內(nèi)壁上均勻涂抹脫膜油,以便混凝土凝固后脫模；另一個(gè)澆筑混凝土后振搗密實(shí),作為密實(shí)鋼管混凝土。鋼管混凝土試件實(shí)物如圖1所示,尺寸如表1所示。

1.2 錘擊方式及聲音獲取

為避免干擾,試驗(yàn)選擇于24時(shí)后在無(wú)回聲、無(wú)干擾的混凝土攪拌室內(nèi)進(jìn)行。采用NV3602-C2（L）型聲波采集分析儀,INV9310力錘（錘頭材料為不銹鋼）,INV9206系列聲壓傳感器。

在梯子上橫插一根木棒,用不易拉伸的鋼線將試件懸吊在木棒上,人工錘擊試件朝面向上的中部,同時(shí)在距離錘擊點(diǎn)5 cm的位置用三腳架安裝聲音傳感器,對(duì)準(zhǔn)錘擊位置的側(cè)上方,保證聲音傳感器既能采集到有效聲信號(hào),又與鋼管混凝土保持一定距離,錘擊試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置如圖2所示。

圖 2錘擊試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置

試驗(yàn)分3組進(jìn)行：第一組是對(duì)同尺寸,不同類(lèi)型的試件進(jìn)行錘擊,并對(duì)采集到的聲音進(jìn)行準(zhǔn)確的特征提取并分類(lèi),試件分別是純混凝土、密實(shí)鋼管混凝土、有空洞鋼管混凝土和空鋼管。第二組是對(duì)同尺寸,不同尺寸空洞的側(cè)邊空洞鋼管混凝土進(jìn)行錘擊。第三組是對(duì)同一鋼管混凝土的不同位置進(jìn)行錘擊。試驗(yàn)中每組錘擊位置采集70~80個(gè)錘擊聲,采樣頻率Fs為51 200 Hz。

1.3 錘擊聲信號(hào)的基本特性

在第一組錘擊試驗(yàn)中,分別在每個(gè)試件中選取一個(gè)波形進(jìn)行分析。經(jīng)多次數(shù)據(jù)分析處理,得到在單次激勵(lì)聲信號(hào)中截取激勵(lì)瞬間向前256點(diǎn),時(shí)長(zhǎng)為0.6 s的聲音樣本,該樣本能將激勵(lì)聲音瞬間和聲波衰減段完全包括在內(nèi),保證了數(shù)據(jù)分析的完整性。將每個(gè)試件與音色特征進(jìn)行歸一化分析,得到能表征土體壓實(shí)度的準(zhǔn)確音色特征量。

第一組4個(gè)試件被力錘激勵(lì)后的聲信號(hào)時(shí)域圖如圖3所示,取其聲音樣本包括激勵(lì)瞬間在內(nèi)的0.2 s時(shí)域圖進(jìn)行分析,觀察得到相同錘擊力下側(cè)邊空洞鋼管混凝土的聲壓值最大,其次是密實(shí)鋼管混凝土的,空鋼管聲壓值最小,但衰減時(shí)間最長(zhǎng),約200 ms。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過(guò)程中,人耳可明顯區(qū)分不同類(lèi)型聲音,激勵(lì)瞬間持續(xù)時(shí)間約10 ms,故可進(jìn)一步用頻譜圖和音色特征進(jìn)行分析。

圖 3錘擊不同類(lèi)型試件的聲信號(hào)時(shí)域圖

2. 錘擊聲特性分析及特征值的選擇

在空洞識(shí)別方面,基于人耳進(jìn)行目標(biāo)辨識(shí)是最直接有效的方法,聲壓變化是聲音的表現(xiàn)形式,空洞識(shí)別是指研究人耳聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)聲音參數(shù)（幅度、頻率和相位）的感受及辨別。

2.1 錘擊聲的特性分析方法

基于人耳聽(tīng)覺(jué)感知對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行特征提取時(shí),從時(shí)域和頻譜角度選取聽(tīng)覺(jué)特征,用音色工具箱分析。時(shí)域特征有時(shí)域質(zhì)心、上升和衰減斜率等,頻譜特征有譜質(zhì)心、譜斜率、倒譜系數(shù)等。對(duì)提取的特征進(jìn)行主成分分析,同時(shí)與聽(tīng)覺(jué)感知空間進(jìn)行線性回歸分析,得到每一維的線性表示[14],而經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)梅爾頻率倒譜系數(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)mfcc）指標(biāo)可以很好地表征結(jié)構(gòu)空洞。

將振動(dòng)信號(hào)降頻后用導(dǎo)納和音色特征進(jìn)行分析,將數(shù)據(jù)用Matlab分類(lèi)和處理,引入MIRtoolbox音色工具箱,將其每個(gè)特征分為max、mean、min,共192維特征,計(jì)算其與壓實(shí)度的相關(guān)性,取相關(guān)性強(qiáng)的特征進(jìn)行分析,結(jié)果證明音色特征中系數(shù)mfcc10max特征值能很好地區(qū)分鋼管混凝土密實(shí)狀態(tài)和空洞狀態(tài)[19]。

2.2 聲音導(dǎo)納

在聲源識(shí)別中,導(dǎo)納是與材料物理屬性相關(guān)性較強(qiáng)的物理量,可將采集到的聲音進(jìn)行導(dǎo)納計(jì)算來(lái)反向推導(dǎo)聲源物理特性[20-21]。導(dǎo)納函數(shù)一般根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)不同分為原點(diǎn)導(dǎo)納和傳遞導(dǎo)納,原點(diǎn)導(dǎo)納的沖擊力作用點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)的位置相同,故文章選用了原點(diǎn)導(dǎo)納。在采集錘擊聲音的過(guò)程中,將沖擊聲的產(chǎn)生過(guò)程看作一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)的輸入為錘擊力,輸出為聲音,整個(gè)系統(tǒng)的頻響可計(jì)算為

式中：S(f)為聲音復(fù)頻譜；F(f)為錘擊力復(fù)頻譜；H(f)為系統(tǒng)輸出的聲音導(dǎo)納。

錘擊聲會(huì)隨著接觸參數(shù)和錘擊力的不同發(fā)生變化,但導(dǎo)納計(jì)算時(shí)將不同接觸參數(shù)和錘擊力下系統(tǒng)輸出的聲音統(tǒng)一,頻響也保持一致,為提取音色特征提供了基礎(chǔ)。經(jīng)換算可見(jiàn),聲音導(dǎo)納與聲源物體中空洞尺寸的平方成反比。

3. 試驗(yàn)分析

將空鋼管、純混凝土、密實(shí)鋼管混凝土和側(cè)邊空洞鋼管混凝土懸吊,分別進(jìn)行人工錘擊,每次錘擊時(shí)盡量保持力的均勻,錘擊位置均在中部,需要注意的是側(cè)邊空洞鋼管混凝土的錘擊點(diǎn)在空洞所在區(qū)域的中部。采集錘擊聲和錘擊力,根據(jù)式（1）計(jì)算得到錘擊聲導(dǎo)納,計(jì)算過(guò)程中先將力用歐拉公式進(jìn)行復(fù)數(shù)變換,再進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)計(jì)算。得到錘擊聲導(dǎo)納后,計(jì)算每個(gè)樣本錘擊聲導(dǎo)納的一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)差分值,及max、mean、min值,將每個(gè)值與土體壓實(shí)度做相關(guān)性分析,取相關(guān)系數(shù)高的值來(lái)表征土體壓實(shí)度[22]。分析108維mfcc特征值發(fā)現(xiàn),該特征值能很好地表征鋼管混凝土的空洞缺陷。

3.1 mfcc與材料的關(guān)系

不同類(lèi)型試件的錘擊聲導(dǎo)納中的mfcc10max特征值圖像及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖4和表2所示,可知,?155 mm鋼管混凝土試件密實(shí)狀態(tài)時(shí)錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值為?1~-0.5；側(cè)邊空洞（?25 mm）鋼管混凝土的錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值為-0.4~0.4；純空鋼管的mfcc10max特征值介于二者中間；純混凝土錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值最小。可見(jiàn)錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值可明顯區(qū)分密實(shí)鋼管混凝土和側(cè)邊空洞鋼管混凝土。

圖 4不同類(lèi)型試件的錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值

3.2 mfcc與錘擊力的關(guān)系

對(duì)側(cè)邊空洞（?25 mm）鋼管混凝土用3種不同大小的錘擊力進(jìn)行錘擊,采集錘擊聲并進(jìn)行導(dǎo)納計(jì)算,提取的mfcc10max特征值如圖5所示,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表3所示。

圖 5不同錘擊力下導(dǎo)納中mfcc10max特征值

由圖5和表3可知,對(duì)同一空洞用不同錘擊力錘擊,提取的mfcc10max特征值相差不大,只有100 N左右的錘擊力計(jì)算得到的特征值稍大,另外兩個(gè)基本一致,說(shuō)明了導(dǎo)納可以減小不同錘擊力對(duì)特征值的影響。

3.3 mfcc與不同尺寸空洞的關(guān)系

在鋼管混凝土內(nèi)壁植入空洞直徑分別為25,50,70 mm的空洞,并以鋼管壁為空洞的一面,用1 100 N的力分別錘擊空洞中心位置,其結(jié)構(gòu)示意如圖6所示（圖中箭頭表示錘擊）,得到的mfcc10max特征值與其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖7與表4所示,同時(shí)與圖4及表2中密實(shí)鋼管混凝土的錘擊聲導(dǎo)納一起進(jìn)行對(duì)比分析。

圖 6同一直徑鋼管中的各空洞結(jié)構(gòu)示意

圖 7不同尺寸空洞的錘擊聲導(dǎo)納mfcc10max特征值

由圖7和表4可知,人工錘擊不同尺寸空洞的鋼管混凝土?xí)r得到的mfcc10max特征值相差不大,基本為-0.4~0.4,均值為-0.23~0.1；密實(shí)鋼管混凝土錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值為-1~-0.5,均值為-0.72,二者有明顯區(qū)別,進(jìn)一步證明了mfcc10max特征值能很好地識(shí)別鋼管混凝土中有無(wú)空洞缺陷。

3.4 mfcc與同一鋼管混凝土徑向錘擊的關(guān)系

選用直徑為155 mm,側(cè)邊空洞大小分別為25,50,70 mm的鋼管混凝土試件,在管周向的不同位置采集徑向錘擊聲。5個(gè)錘擊點(diǎn)沿試件半周長(zhǎng)范圍均勻分布,其中錘擊點(diǎn)1在空洞位置,錘擊點(diǎn)5在空洞對(duì)角位置。試件外徑為165 mm,外周長(zhǎng)為518.1 mm,半周長(zhǎng)為259 mm,錘擊點(diǎn)距離空洞中心的弧長(zhǎng)分別為0 mm（錘擊點(diǎn)1）,65 mm（錘擊點(diǎn)2）,130 mm（錘擊點(diǎn)3）,195 mm（錘擊點(diǎn)4）,259 mm（錘擊點(diǎn)5）,錘擊位置示意如圖8所示。同時(shí)將其與密實(shí)鋼管混凝土錘擊聲導(dǎo)納提取的特征值進(jìn)行比較。不同直徑鋼管混凝土的徑向錘擊聲導(dǎo)納特征圖如圖9~11所示,mfcc10max特征值數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表5所示。

圖 8側(cè)邊空洞鋼管混凝土徑向錘擊位置示意

圖 9側(cè)邊空洞直徑為25 mm的鋼管混凝土徑向錘擊聲導(dǎo)納特征圖

圖 10側(cè)邊空洞直徑為50 mm的鋼管混凝土徑向錘擊聲導(dǎo)納特征圖

圖 11側(cè)邊空洞直徑為70 mm的鋼管混凝土徑向錘擊聲導(dǎo)納特征圖

由圖9~11及表5可知,錘擊點(diǎn)徑向距離空洞越遠(yuǎn)特征值越小,錘擊點(diǎn)2的部分特征值與空洞位置特征值接近,均值為0.49~0.52；錘擊點(diǎn)3,4,5得到的特征值與密實(shí)鋼管混凝土的基本一致,均值為-0.6~-0.8。由此可見(jiàn),通過(guò)距離空洞弧長(zhǎng)超過(guò)68 mm的相鄰區(qū)域的錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值無(wú)法識(shí)別空洞,當(dāng)錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max均值在-0.5左右,可初步判斷臨近錘擊點(diǎn)弧長(zhǎng)68 mm區(qū)域內(nèi)可能有空洞,進(jìn)一步采集信號(hào)并進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值大于-0.4,均值大于-0.23時(shí),錘擊點(diǎn)位置有空洞缺陷。

4. 檢測(cè)應(yīng)用

深圳某大型超高層塔樓,地上72層,地下4層,采用鋼管混凝土柱和鋼梁構(gòu)成的框筒結(jié)構(gòu)體系,共布置44根鋼管混凝土柱,其中周邊布置了16根鋼管混凝土外框柱,直徑由下向上分別為1.6,1.5,1.4,1.3 m,核心筒每邊布置8根直徑分別為0.8 m和1.1 m的鋼筋混凝土柱。施工時(shí)每3個(gè)樓層為一個(gè)安裝段,管內(nèi)混凝土一次澆筑高度約為12 m,同時(shí)采用了高拋免振搗自密實(shí)混凝土施工技術(shù)。2021年5月,該大廈中上層部分發(fā)生了異常搖晃,筆者所在單位迅速對(duì)振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,并重點(diǎn)對(duì)鋼管混凝土的缺陷進(jìn)行了檢測(cè),采集及開(kāi)孔驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖12,13所示。檢測(cè)時(shí),用力錘擊塔樓的鋼管混凝土柱,密實(shí)位置聲音脆而短,其聲波曲線如圖14所示；空洞位置聲音相對(duì)沉悶且長(zhǎng),其聲波曲線如圖15所示。塔樓鋼管混凝土柱的錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征圖如圖16所示,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表6所示。

圖 12現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

圖 13現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔

圖 14塔樓鋼管混凝土柱空洞位置聲波曲線

圖 15塔樓鋼管混凝土柱密實(shí)位置聲波曲線

圖 16塔樓鋼管混凝土柱的錘擊mfcc10max特征圖

由圖14,15可知,空洞位置的聲波持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),約為0.016 s,密實(shí)位置的聲波持續(xù)時(shí)間較短,約為0.008 s,后者聲壓幅值相對(duì)較大。由圖16和表6可知,兩種情況下的mfcc10max特征值有明顯區(qū)別,空洞位置處的特征值較大,均值約為0.48,大于室內(nèi)試驗(yàn)中的最大均值0.1,分析原因?yàn)槁曇舨杉瘲l件不同,空洞尺寸和形態(tài)與室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)的不同。密實(shí)位置特征值及均值與室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大,用非密實(shí)即空洞的排除法,可以將此指標(biāo)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)鋼管混凝土的空洞識(shí)別中。對(duì)計(jì)算預(yù)測(cè)有空洞的位置進(jìn)行了鉆孔,驗(yàn)證了空洞的存在,證明了該方法的準(zhǔn)確性。

5. 表征鋼管混凝土空洞缺陷的特征值分析

試驗(yàn)結(jié)果表明,mfcc10max特征值能很好地識(shí)別鋼管混凝土有無(wú)空洞缺陷,密實(shí)鋼管混凝土mfcc10max特征值為-1~-0.5,均值為-0.72；而有空洞鋼管混凝土在空洞位置錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值為-0.4~0.4,均值為-0.23~0.1,即mfcc10max特征值大于-0.4,均值大于-0.23時(shí),即可逆向初步判定該錘擊位置有空洞或脫空缺陷,提高了空洞檢測(cè)的效率,為后續(xù)空洞檢測(cè)打下了基礎(chǔ)。而從空洞徑向弧長(zhǎng)超過(guò)68 mm的鄰近區(qū)域的錘擊聲導(dǎo)納中無(wú)法識(shí)別空洞,計(jì)算得到的mfcc10max特征值與密實(shí)鋼管混凝土的一致。

在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)塔樓鋼筋混凝土檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),由于采集條件和實(shí)際空洞狀態(tài)的區(qū)別,空洞位置的mfcc10max特征值較室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)要大,但與密實(shí)狀態(tài)的特征值有明顯區(qū)別,且密實(shí)狀態(tài)的特征值與室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)幾乎一致,說(shuō)明了此指標(biāo)在現(xiàn)場(chǎng)鋼管混凝土空洞檢測(cè)中的適用性。

mfcc10max特征值能表征空洞的物理本質(zhì)是：空洞的存在改變聲壓的同時(shí)也產(chǎn)生了不同的泛音,同時(shí)空洞的大小也改變了不同泛音與基音的混合比例,即組合形成了音色,從而讓人耳感受了錘擊聲的不同,并將其具體化成相應(yīng)的音色指標(biāo)。

6. 無(wú)損檢測(cè)掛證網(wǎng)結(jié)論

對(duì)多個(gè)不同工況和類(lèi)型的鋼管混凝土用力錘錘擊,并采集錘擊聲和錘擊力,計(jì)算得到錘擊聲導(dǎo)納,提取108維mfcc音色特征并做相關(guān)性分析,得到以下結(jié)論。

（1）?對(duì)側(cè)邊空洞鋼管混凝土,當(dāng)錘擊聲導(dǎo)納中提取得到的mfcc10max特征值大于-0.4時(shí),可逆向初步判定該位置有空洞缺陷。

（2）?對(duì)側(cè)邊空洞鋼管混凝土,通過(guò)距空洞徑向弧長(zhǎng)大于68 mm區(qū)域的錘擊聲,無(wú)法探測(cè)到空洞。

（3）?現(xiàn)場(chǎng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)錘擊聲導(dǎo)納中mfcc10max特征值不大于-0.59時(shí),可認(rèn)為是密實(shí)狀態(tài),反之可能有空洞存在。