基于磁记忆的钢轨应力集中检测技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-17页 |
| 1.1.1 钢轨应力检测的重要性 | 第13页 |
| 1.1.2 钢轨结构和受力分析 | 第13-15页 |
| 1.1.3 无损检测在钢轨中的应用 | 第15页 |
| 1.1.4 磁记忆检测与常规无损检测方法的对比 | 第15-17页 |
| 1.2 金属磁记忆检测技术国内外研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.3 目前研究存在的主要问题和未来发展趋势 | 第20-21页 |
| 1.3 论文研究内容 | 第21-23页 |
| 1.3.1 本文的工作内容与创新点 | 第21页 |
| 1.3.2 论文的结构安排 | 第21-23页 |
| 第二章 金属磁记忆检测技术基本理论 | 第23-33页 |
| 2.1 铁磁性物质的基本特性 | 第23-25页 |
| 2.1.1 磁化曲线和磁滞回线 | 第23页 |
| 2.1.2 自发磁化 | 第23-24页 |
| 2.1.3 磁致伸缩效应 | 第24页 |
| 2.1.4 磁机械效应 | 第24-25页 |
| 2.2 磁记忆检测技术机理研究 | 第25-32页 |
| 2.2.1 金属磁记忆检测定义 | 第25页 |
| 2.2.2 应力与应力集中系数 | 第25-26页 |
| 2.2.3 基于磁机械效应的自有漏磁场理论 | 第26页 |
| 2.2.4 基于铁磁学的能量平衡理论 | 第26-28页 |
| 2.2.5 基于微磁化的磁导率变化理论 | 第28-29页 |
| 2.2.6 地磁场与铁磁性材料磁记忆的关系 | 第29-30页 |
| 2.2.7 漏磁场的物理模型 | 第30-32页 |
| 2.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 金属磁记忆检测系统硬件设计 | 第33-63页 |
| 3.1 振动法测量法向磁场梯度 | 第33-38页 |
| 3.1.1 压电双晶片探头 | 第33-34页 |
| 3.1.2 传感器运动方程 | 第34-36页 |
| 3.1.3 霍尔传感器 | 第36-37页 |
| 3.1.4 探头屏蔽外壳设计 | 第37-38页 |
| 3.2 参考信号发生电路 | 第38-42页 |
| 3.2.1MAX038工作原理 | 第39-41页 |
| 3.2.2 正弦波产生电路的设计 | 第41-42页 |
| 3.3 压电双晶片驱动电路 | 第42-44页 |
| 3.3.1PA85工作原理 | 第42-43页 |
| 3.3.2 升压驱动电路设计 | 第43-44页 |
| 3.4 系统电源设计 | 第44-46页 |
| 3.4.1±5V和±15V电源设计 | 第44-45页 |
| 3.4.2±150V直流稳压电源设计 | 第45-46页 |
| 3.5 检测信号预处理电路 | 第46-49页 |
| 3.5.1 隔直电路 | 第46页 |
| 3.5.2 带通滤波电路 | 第46-48页 |
| 3.5.3 仪表放大电路 | 第48-49页 |
| 3.6 正交矢量锁相放大模块 | 第49-57页 |
| 3.6.1 正交锁相放大原理 | 第50-52页 |
| 3.6.2 移相电路 | 第52-53页 |
| 3.6.3 相敏检波电路 | 第53-56页 |
| 3.6.4 二阶有源低通滤波电路 | 第56-57页 |
| 3.7 微处理器接口电路 | 第57-58页 |
| 3.8 微处理器硬件电路设计 | 第58-62页 |
| 3.8.1 硬件总体设计 | 第58页 |
| 3.8.2 最小系统设计 | 第58-61页 |
| 3.8.3 数据通信模块 | 第61页 |
| 3.8.4 液晶显示屏接口 | 第61-62页 |
| 3.9 本章小结 | 第62-63页 |
| 第四章 金属磁记忆检测系统软件设计 | 第63-67页 |
| 4.1 基于STM32F107的下位机软件设计 | 第63-65页 |
| 4.1.1 开发环境简介 | 第63页 |
| 4.1.2 下位机软件总体设计 | 第63-64页 |
| 4.1.3 数据采集处理程序设计 | 第64页 |
| 4.1.4 人机交互界面设计 | 第64-65页 |
| 4.1.5 串口通讯程序设计 | 第65页 |
| 4.2 上位机磁记忆分析软件设计 | 第65-66页 |
| 4.2.1 上位机开发环境简介 | 第65页 |
| 4.2.2 上位机软件总体设计 | 第65-66页 |
| 4.3 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 金属磁记忆检测实验研究 | 第67-75页 |
| 5.1 轨头和轨腰应力集中对比实验 | 第67-68页 |
| 5.2 试件放置方向的影响实验 | 第68页 |
| 5.3 法向磁场梯度与应力集中的关系 | 第68-71页 |
| 5.3.1 拉伸试样制备 | 第68-69页 |
| 5.3.2 拉伸试验的设计 | 第69-70页 |
| 5.3.3 实验结果对比和分析 | 第70-71页 |
| 5.4 不同深度、宽度裂纹钢轨裂纹实验 | 第71-74页 |
| 5.4.1 待测钢轨缺陷的设计 | 第71-72页 |
| 5.4.2 实验结果分析 | 第72-74页 |
| 5.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 工作总结 | 第75-76页 |
| 6.2 研究展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第82页 |
