基于超声导波的钢轨轨底结构健康监测技术研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 钢轨轨底结构健康监测意义重大 | 第10-11页 |
| 1.1.2 超声导波钢轨轨底结构健康监测优势明显 | 第11-12页 |
| 1.2 钢轨无损检测技术研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 常见钢轨检测技术研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 超声导波钢轨检测技术研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 本文的研究内容及其章节安排 | 第17-19页 |
| 2 超声导波检测钢轨轨底的基本原理 | 第19-36页 |
| 2.1 导波基本概念 | 第19-20页 |
| 2.1.1 导波检测基本原理 | 第19页 |
| 2.1.2 群速度和相速度 | 第19-20页 |
| 2.1.3 多模态和频散特性 | 第20页 |
| 2.2 轨底超声导波的频散曲线 | 第20-27页 |
| 2.2.1 半解析有限元法建模 | 第21-22页 |
| 2.2.2 有限元离散分析 | 第22-24页 |
| 2.2.3 钢轨超声导波控制方程 | 第24-25页 |
| 2.2.4 求解钢轨频散曲线 | 第25-27页 |
| 2.3 模态和频率选择 | 第27-29页 |
| 2.3.1 考虑因素 | 第27-28页 |
| 2.3.2 仿真研究 | 第28-29页 |
| 2.4 超声导波在轨底的激励和接收 | 第29-31页 |
| 2.4.1 磁致伸缩式超声导波 | 第29-30页 |
| 2.4.2 换能器设计与布局 | 第30-31页 |
| 2.5 方向控制 | 第31-32页 |
| 2.6 实验研究 | 第32-35页 |
| 2.6.1 轨底裂纹模拟实验 | 第32-33页 |
| 2.6.2 多损伤模拟实验 | 第33-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 钢轨轨底结构健康监测影响因素 | 第36-50页 |
| 3.1 温度对监测的影响 | 第37-41页 |
| 3.1.1 理论分析 | 第37-38页 |
| 3.1.2 实验研究 | 第38-41页 |
| 3.2 系统电源对监测的影响 | 第41-44页 |
| 3.2.1 理论分析 | 第41-43页 |
| 3.2.2 实验研究 | 第43-44页 |
| 3.3 换能器对监测的影响 | 第44-46页 |
| 3.4 钢轨结构对监测的影响 | 第46-49页 |
| 3.4.1 理论分析 | 第46-47页 |
| 3.4.2 实验研究 | 第47-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 4 钢轨轨底结构健康监测算法研究 | 第50-81页 |
| 4.1 参考信号相减算法 | 第50-58页 |
| 4.1.1 预处理 | 第50-51页 |
| 4.1.2 时域相减算法 | 第51-52页 |
| 4.1.3 包络相减算法 | 第52-57页 |
| 4.1.4 算法比较 | 第57-58页 |
| 4.2 温度补偿算法 | 第58-63页 |
| 4.2.1 基于时域尺度变换的补偿算法 | 第59-60页 |
| 4.2.2 基于频域尺度变换的补偿算法 | 第60-61页 |
| 4.2.3 基于局部时移计算的补偿算法 | 第61-63页 |
| 4.2.4 补偿效果 | 第63页 |
| 4.3 缺陷追踪和提取算法 | 第63-73页 |
| 4.3.1 衰减补偿 | 第63-65页 |
| 4.3.2 幂运算 | 第65-66页 |
| 4.3.3 缺陷追踪和提取 | 第66-73页 |
| 4.4 参考信号集更新 | 第73页 |
| 4.5 算法流程及实验 | 第73-80页 |
| 4.5.1 算法流程 | 第73-75页 |
| 4.5.2 监测算法实验验证 | 第75-80页 |
| 4.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 5 钢轨轨底结构健康监测系统开发 | 第81-94页 |
| 5.1 钢轨轨底结构健康监测系统方案 | 第81-83页 |
| 5.1.1 功能目标 | 第81-82页 |
| 5.1.2 总体方案 | 第82-83页 |
| 5.2 系统采集端开发 | 第83-87页 |
| 5.2.1 硬件开发 | 第83-86页 |
| 5.2.2 软件开发 | 第86-87页 |
| 5.3 系统服务器端开发 | 第87-90页 |
| 5.3.1 数据表设计 | 第88-90页 |
| 5.3.2 算法调用 | 第90页 |
| 5.4 系统客户端开发 | 第90-91页 |
| 5.5 系统部署与调试 | 第91-93页 |
| 5.6 本章小结 | 第93-94页 |
| 6 总结与展望 | 第94-97页 |
| 6.1 总结 | 第94-95页 |
| 6.2 展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-102页 |
