鋼軌缺陷相控陣超聲成像檢測技術(shù)研究.pdf

1、火車在制動和加速過程中會與鋼軌發(fā)生摩擦、擠壓等作用力，日積月累鋼軌就會出現(xiàn)裂紋并不斷的擴(kuò)展，極有可能造成嚴(yán)重的交通事故。我國人口眾多，運(yùn)輸量大，對鋼軌進(jìn)行缺陷探傷是非常重要的。
　　本文查閱大量超聲探傷檢測資料后，將超聲相控陣技術(shù)應(yīng)用于鋼軌的缺陷檢測。該技術(shù)通過控制各陣元激發(fā)的時間延遲，實(shí)現(xiàn)了波束的偏轉(zhuǎn)和聚焦，因此無需移動探頭就可以對鋼軌進(jìn)行探傷。本文重點(diǎn)分析了超聲相控陣聲場特性，含楔塊的扇形掃描時延算法和鋼軌缺陷扇形成像算法，缺

2、陷的定量分析法。本文的主要工作如下:
　　分析了相控陣的原理和性能;對超聲換能器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，仿真分析了矩形平面超聲換能器的聲場分布，由聲場分布特點(diǎn)優(yōu)化了換能器的參數(shù)，為超聲相控成像奠定理論基礎(chǔ)。
　　提出包含楔塊的缺陷扇形掃描檢測方案，選擇了帶楔塊的換能器，分析楔塊的特點(diǎn)和參數(shù)選擇方法;推導(dǎo)出含楔塊的扇形掃描時延觸發(fā)和扇形掃描回波接收算法，鋼軌缺陷扇形成像算法，給出上述掃描算法的實(shí)現(xiàn)方案和幾何圖示。
　　本文為了提高