| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第11-15页 |
| 1.1.1 常见的钢轨损伤类型 | 第12-13页 |
| 1.1.2 常用的钢轨探伤手段 | 第13-15页 |
| 1.2 电磁超声检测技术研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 电磁超声换能器研究现状 | 第16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-19页 |
| 2 EMAT钢轨探伤机理 | 第19-27页 |
| 2.1 电磁超声换能机理 | 第19-23页 |
| 2.1.1 洛伦兹力换能机理 | 第20-22页 |
| 2.1.2 磁致伸缩力换能机理 | 第22-23页 |
| 2.2 电磁超声系统组成 | 第23页 |
| 2.3 超声波及其反射原理 | 第23-25页 |
| 2.3.1 超声波的反射 | 第24-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-27页 |
| 3 磁致伸缩机理的EMAT钢轨探伤理论分析 | 第27-49页 |
| 3.1 钢轨磁致伸缩机理 | 第27-34页 |
| 3.1.1 钢轨材料微观结构特点 | 第27-28页 |
| 3.1.2 钢轨材料磁化特性 | 第28-31页 |
| 3.1.3 钢轨材料磁致伸缩特性 | 第31-34页 |
| 3.2 磁致伸缩机理的EMAT方程 | 第34-47页 |
| 3.2.1 EMAT钢轨探伤电磁场方程 | 第35-38页 |
| 3.2.2 EMAT钢轨探伤力学场与位移场方程 | 第38-47页 |
| 3.3 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 磁致伸缩机理的EMAT钢轨探伤建模仿真 | 第49-69页 |
| 4.1 EMAT钢轨探伤多物理场分析 | 第49-53页 |
| 4.1.1 EMAT多场耦合有限元方法 | 第50-51页 |
| 4.1.2 EMAT多场耦合方程弱形式 | 第51-52页 |
| 4.1.3 COMSOL有限元仿真分析步骤 | 第52-53页 |
| 4.2 EMAT钢轨探伤仿真实现 | 第53-67页 |
| 4.2.1 COMSOL磁致伸缩耦合场的模拟与验证 | 第53-57页 |
| 4.2.2 EMAT静磁场的设计 | 第57-58页 |
| 4.2.3 EMAT激励信号的设计 | 第58-60页 |
| 4.2.4 EMAT激发端振动位移的变化 | 第60-64页 |
| 4.2.5 EMAT应力及接收电流的变化 | 第64-67页 |
| 4.3 本章小结 | 第67-69页 |
| 5 磁致伸缩机理的EMAT钢轨探伤系统优化 | 第69-77页 |
| 5.1 EMAT偏置磁场的优化 | 第69-71页 |
| 5.2 EMAT交变磁场的优化 | 第71-74页 |
| 5.2.1 线圈匝数的优化 | 第71-72页 |
| 5.2.2 线圈间距的优化 | 第72-73页 |
| 5.2.3 线圈提离距离的优化 | 第73-74页 |
| 5.3 本章小结 | 第74-77页 |
| 6 磁致伸缩机理的EMAT信号采集实验 | 第77-81页 |
| 6.1 数据采集实验方案设计 | 第77-79页 |
| 6.2 数据采集实验专用软件设计 | 第79-80页 |
| 6.3 本章小结 | 第80-81页 |
| 7 结论 | 第81-83页 |
| 7.1 总结 | 第81-82页 |
| 7.2 展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第87-91页 |
| 学位论文数据集 | 第91页 |