轉(zhuǎn)向架構(gòu)架聲發(fā)射檢測(cè)方法實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著列車速度的不斷提高，轉(zhuǎn)向架作為列車高速平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵部件，其性能要求愈來愈高。然而傳統(tǒng)方法對(duì)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的檢測(cè)均在靜態(tài)條件下完成，不但消耗了大量時(shí)間和精力，且轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的缺陷難以被發(fā)現(xiàn)。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)作為一種新型動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，能利用金屬材料位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、受力變形及裂紋形成擴(kuò)展伴隨著聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的特點(diǎn)。本文采用了對(duì)聲發(fā)射信號(hào)經(jīng)歷圖分析法、關(guān)聯(lián)圖分析法、傅里葉變換及小波變換的方法研究了裂紋處于不同階段的聲發(fā)射信號(hào)特性，實(shí)

2、驗(yàn)結(jié)果分析表明由于拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果和疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠表征裂紋演變階段，而且可以對(duì)裂紋整個(gè)變化過程進(jìn)行準(zhǔn)確描述，所以可為后期進(jìn)行的材料聲發(fā)射檢測(cè)定量研究提供更可靠的參考依據(jù)。本文應(yīng)用聲發(fā)射儀器對(duì)平面定位方法，通過一定的轉(zhuǎn)換和調(diào)整達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的定位能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文采用的定位方法具有一定準(zhǔn)確性。本文主要的研究工作包括以下幾方面：
　　(1)進(jìn)行了以構(gòu)成轉(zhuǎn)向架構(gòu)架主要材料Q345鋼的拉伸、三點(diǎn)彎曲和疲勞三種實(shí)驗(yàn)，分析了Q345鋼在拉

3、伸、彎曲及疲勞實(shí)驗(yàn)過程中裂紋萌生、擴(kuò)展及斷裂階段聲發(fā)射現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)對(duì)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)的可行性和有效性。
　　(2)為了預(yù)判某一未知狀態(tài)的裂紋所處的階段，對(duì)試件的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行了經(jīng)歷圖分析（能量-時(shí)間、計(jì)數(shù)-時(shí)間），關(guān)聯(lián)圖分析（能量-持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間-持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間-能量、計(jì)數(shù)-持續(xù)時(shí)間）以及頻譜分析（通過傅里葉變換）和時(shí)頻分析(通過小波變換)，歸納了裂紋不同階段（形成、擴(kuò)展和斷裂）的聲發(fā)射特性

4、規(guī)律。
　　(3)由于長(zhǎng)期承受交變載荷作用，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接處易產(chǎn)生疲勞損傷，所以本文針對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁和側(cè)梁處焊接部分進(jìn)行聲發(fā)射源定位實(shí)驗(yàn)研究。首先在縮放比例為1/10的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上針對(duì)焊接處布置了傳感器，然后通過斷鉛模擬聲發(fā)射源實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了聲發(fā)射源定位研究，傳統(tǒng)聲發(fā)射儀器平面定位法是把轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫梁展開成平面投影到側(cè)梁所在平面上，這會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。而本文所用的定位法將推算出的聲發(fā)射源定位位置與實(shí)驗(yàn)斷鉛位置進(jìn)行比較后，位置坐標(biāo)相近