基于超声导波的无缝线路钢轨温度应力检测系统设计
| 致谢 | 第5-6页 |
| 中文摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.1 国内外现有检测方法 | 第13-18页 |
| 1.2.2 课题研究方向与发展趋势 | 第18-19页 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 | 第19-21页 |
| 1.3.1 论文研究内容 | 第19页 |
| 1.3.2 论文章节安排 | 第19-21页 |
| 2 超声导波应力检测原理与总体方案 | 第21-27页 |
| 2.1 温度应力的产生 | 第21页 |
| 2.2 声弹性原理 | 第21-22页 |
| 2.3 超声导波 | 第22-25页 |
| 2.3.1 导波的基本概念 | 第22-23页 |
| 2.3.2 群速度和相速度 | 第23-24页 |
| 2.3.3 多模态性和频散现象 | 第24-25页 |
| 2.4 检测系统总体方案设计 | 第25-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 硬件电路设计 | 第27-47页 |
| 3.1 硬件总体方案 | 第27页 |
| 3.2 FPGA 概述 | 第27-28页 |
| 3.3 超声导波发射电路板设计 | 第28-37页 |
| 3.3.1 电路总体构成 | 第28-29页 |
| 3.3.2 超声导波发射原理 | 第29-31页 |
| 3.3.3 中央处理单元 | 第31-33页 |
| 3.3.4 高压激励电路设计 | 第33-35页 |
| 3.3.5 数模转换电路 | 第35-36页 |
| 3.3.6 实时时钟电路 | 第36-37页 |
| 3.4 超声导波接收电路板设计 | 第37-45页 |
| 3.4.1 电路总体构成 | 第38页 |
| 3.4.2 中央处理单元 | 第38-39页 |
| 3.4.3 温度采集电路设计 | 第39-40页 |
| 3.4.4 无线通信设计 | 第40-42页 |
| 3.4.5 数据存储设计 | 第42-43页 |
| 3.4.6 电源设计 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-47页 |
| 4 软件程序设计 | 第47-65页 |
| 4.1 软件整体方案 | 第47-48页 |
| 4.1.1 超声导波信号激励 | 第47-48页 |
| 4.1.2 超声导波信号接收 | 第48页 |
| 4.2 FPGA程序设计 | 第48-52页 |
| 4.2.1 时钟管理模块(PLL) | 第50-51页 |
| 4.2.2 数据缓冲模块(FIFO) | 第51-52页 |
| 4.3 ARM程序设计 | 第52-63页 |
| 4.3.1 实时时钟 | 第52-54页 |
| 4.3.2 SD卡数据存储 | 第54-56页 |
| 4.3.3 温度采集 | 第56-59页 |
| 4.3.4 时间差的计算 | 第59-60页 |
| 4.3.5 无线通信 | 第60-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 5 系统的标定及检测试验 | 第65-75页 |
| 5.1 大型钢轨拉伸实验平台 | 第65-66页 |
| 5.2 标定系统 | 第66-69页 |
| 5.3 系统标定及检测试验 | 第69-74页 |
| 5.3.1 系统标定 | 第69-72页 |
| 5.3.2 检测试验结果分析 | 第72-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 6 总结及展望 | 第75-77页 |
| 6.1 论文工作总结 | 第75页 |
| 6.2 展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 附录A | 第81-85页 |
| 作者简历 | 第85-89页 |
| 学位论文数据集 | 第89页 |
