基于FBG的尖軌軌底損傷超聲檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、道岔是列車(chē)轉(zhuǎn)入或越過(guò)軌道時(shí)必要的設(shè)備，是鐵路的重要組成部分。但是由于長(zhǎng)時(shí)間承受列車(chē)載荷所帶來(lái)的沖擊力，道岔的尖軌部分通常容易被磨損和產(chǎn)生裂紋。然而，現(xiàn)有的道岔探傷設(shè)備無(wú)法對(duì)尖軌底部實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，有學(xué)者利用超聲導(dǎo)波對(duì)尖軌底部進(jìn)行損傷檢測(cè)，但所使用的壓電式或者電磁式超聲換能器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易受電磁干擾等問(wèn)題。由于FBG超聲檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高、抗電磁干擾、易于組網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)，本文進(jìn)行基于FBG的尖軌軌底損傷超聲檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)研究，主要研究

2、內(nèi)容如下:
　　1)首先對(duì)超聲導(dǎo)波鋼軌檢測(cè)以及FBG超聲檢測(cè)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了文獻(xiàn)綜合分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的不足，結(jié)合FBG超聲檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)，利用該方法進(jìn)行道岔尖軌軌底的損傷檢測(cè)。
　　2)通過(guò)ANSYS中瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析超聲導(dǎo)波在鋼板中的傳播狀態(tài)，模擬Lamb波在有裂紋損傷鋼板中的傳播特性，為使用FBG超聲技術(shù)檢測(cè)鋼板裂紋損傷做了理論基礎(chǔ)。通過(guò)SolidWorks建立道岔尖軌的模型，并在尖軌軌底和軌腰施加垂直模態(tài)50kHz的

3、超聲激勵(lì)，結(jié)果表明該超聲激勵(lì)可以用于尖軌軌底的損傷檢測(cè)。
　　3)在FBG超聲檢測(cè)中，超聲傳感器的設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的因素，由于直接粘貼型FBG傳感器的移動(dòng)性比較差，本文設(shè)計(jì)了一款可移動(dòng)式的FBG超聲傳感器，通過(guò)使用PDMS對(duì)FBG進(jìn)行封裝，以及小孔結(jié)構(gòu)對(duì)FBG應(yīng)變放大的作用，使用ANSYS對(duì)新型結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行有限元仿真分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新型FBG超聲傳感器能夠很好地感知超聲波。
　　4)將FBG超聲檢測(cè)技術(shù)在鋼板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研