轉(zhuǎn)向架構(gòu)架掃描式柔性陣列渦流無(wú)損探傷方法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)高速鐵路技術(shù)的迅速發(fā)展，列車(chē)各部件所處工作環(huán)境更加惡劣、狀況更加復(fù)雜、性能要求更高。在高速列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上不可避免的會(huì)出現(xiàn)各式細(xì)微裂紋，這將嚴(yán)重威脅著車(chē)輛的運(yùn)行安全。國(guó)內(nèi)外，多數(shù)是將轉(zhuǎn)向架進(jìn)行解體檢修；而在動(dòng)車(chē)組日常維護(hù)檢查（一、二級(jí)檢修）中，均采取用強(qiáng)光手電目測(cè)的檢測(cè)方法，該方法存在較大的檢測(cè)誤差和干擾；轉(zhuǎn)向架處于車(chē)體之下，檢測(cè)時(shí)存在檢測(cè)空間狹窄而且構(gòu)架表面覆有塵土或殘留油漆等問(wèn)題?；谏鲜鰡?wèn)題，本文從柔性

2、渦流無(wú)損探傷方法的確定、檢測(cè)線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度模型的建立與仿真分析、柔性陣列傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、掃描式模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建等方面開(kāi)展轉(zhuǎn)向架掃描式柔性陣列渦流無(wú)損探傷方法研究。
　　渦流無(wú)損檢測(cè)相較其他五大無(wú)損檢測(cè)方法有其特有的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合轉(zhuǎn)向架構(gòu)架裂紋分布特點(diǎn)，確定采用新型柔性渦流無(wú)損檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行無(wú)損探傷。柔性渦流傳感器的設(shè)計(jì)是本文的關(guān)鍵，本文設(shè)計(jì)了由單個(gè)大型激勵(lì)線圈與四個(gè)小型檢測(cè)線圈所組成的柔性渦流陣列傳感器?；陔姶艌?chǎng)理論建立柔性

3、渦流檢測(cè)單元的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出計(jì)算檢測(cè)單元線圈軸向與徑向的感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的公式，并且將檢測(cè)單元線圈磁場(chǎng)強(qiáng)度與激勵(lì)電流、檢測(cè)線圈間隙和檢測(cè)線圈內(nèi)外徑等參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行仿真分析。
　　柔性陣列渦流無(wú)損探傷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以ICL8038波形發(fā)生器模塊作為激勵(lì)發(fā)生模塊；以FPA1000系列功率放大模塊作為功率放大電路；采用4路固態(tài)繼電器模塊作為多路分時(shí)掃描開(kāi)關(guān)對(duì)渦流陣列檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路傳輸，既簡(jiǎn)化后續(xù)電路又消除各陣列線圈之間的干擾；輸出

4、微弱的檢測(cè)信號(hào)采用OP07對(duì)其進(jìn)行前置放大；再經(jīng)過(guò)有效值A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換電路輸入給計(jì)算機(jī)，判斷該檢測(cè)信號(hào)是否存在裂紋。
　　最后，以計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)為核心搭建模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之前章節(jié)理論的正確性、檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)效果及相關(guān)參數(shù)的研究。實(shí)驗(yàn)對(duì)象采用模擬構(gòu)架材料及拐角形狀的鋼板，將柔性陣列渦流傳感器放置在三維運(yùn)動(dòng)裝置的載物滑塊上，對(duì)三維運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)進(jìn)行編程設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行掃描檢測(cè)。檢測(cè)效果良好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為理想，為今后的理論研究與