基于超聲導(dǎo)波的鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、隨著鐵路建設(shè)飛速發(fā)展，鐵路安全性問題日益引人關(guān)注。鐵路線中大量鋼軌長期在動態(tài)重載荷下服役，易出現(xiàn)腐蝕、變形、磨損、裂紋甚至斷裂，嚴重影響行車安全。目前以超聲檢測為主要手段的鋼軌無損檢測技術(shù)，存在對鋼軌軌底邊緣區(qū)域的檢測盲區(qū)?；诔晫?dǎo)波的鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)，結(jié)合了超聲導(dǎo)波和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測兩者的優(yōu)點，通過將超聲導(dǎo)波換能器永久地安裝在鋼軌軌底固定位置，能在不影響列車正常運行的情況下實時地檢測整個鋼軌軌底的結(jié)構(gòu)完整性，不需要額外的人力和時

2、間投入，極大地提高了檢測效率，具有無可比擬的優(yōu)勢。本文以基于超聲導(dǎo)波的鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)為研究對象，分析研究了適于鋼軌軌底的磁致伸縮超聲導(dǎo)波換能器;研究了超聲導(dǎo)波軌底監(jiān)測中的影響因素及具體表現(xiàn)，提出了一種針對鋼軌軌底，并能克服多種影響因素、追蹤信號變化、捕捉和提取缺陷的監(jiān)測算法;提出了一種超聲導(dǎo)波鋼軌軌底監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，開發(fā)了多通道超聲導(dǎo)波鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。具體研究工作包括:
　　第一章，論述了鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)

3、測的重要性，系統(tǒng)總結(jié)了鋼軌無損檢測國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀，明確了當前超聲導(dǎo)波鋼軌軌底監(jiān)測中存在的問題，為后續(xù)研究指明了方向。
　　第二章，分析了超聲導(dǎo)波的基本概念及其特性、適于軌底檢測的超聲導(dǎo)波模態(tài)和頻率，研究了磁致伸縮導(dǎo)波換能器的設(shè)計和布局方案，實驗探索了磁致伸縮超聲導(dǎo)波檢測軌底缺陷的可行性。
　　第三章，理論分析和實驗研究了鋼軌軌底結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中溫度、系統(tǒng)電源、超聲導(dǎo)波換能器特性和鋼軌自身結(jié)構(gòu)等因素對監(jiān)測的影響。