| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 选题背景和研究意义 | 第14-26页 |
| 1.1.1 钢轨探伤的重要性 | 第14-15页 |
| 1.1.2 当前钢轨探伤的技术手段 | 第15-18页 |
| 1.1.3 超声波钢轨探伤技术缺陷及断轨统计分析 | 第18-23页 |
| 1.1.4 超声导波在钢轨探伤中的前景和挑战 | 第23-25页 |
| 1.1.5 研究意义 | 第25-26页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第26-29页 |
| 1.2.1 国外研究热点和研究进展 | 第26-27页 |
| 1.2.2 国内研究热点和研究进展 | 第27-29页 |
| 1.3 本文的研究工作 | 第29-34页 |
| 1.3.1 研究内容和解决的关键问题 | 第29-31页 |
| 1.3.2 技术路线和研究方法 | 第31-33页 |
| 1.3.3 论文纲要 | 第33-34页 |
| 第2章 前导性研究：钢管超声导波检测 | 第34-53页 |
| 2.1 钢管导波检测作为前导性研究的目的和意义 | 第34页 |
| 2.2 空心圆管中轴向导波的传播特性 | 第34-40页 |
| 2.2.1 频散、相速度和群速度 | 第34-35页 |
| 2.2.2 空心圆管中轴向导波的经典理论 | 第35-38页 |
| 2.2.3 多模态与衰减 | 第38-40页 |
| 2.3 钢管中导波传播特性的有限元分析 | 第40-43页 |
| 2.4 钢管超声导波检测实验验证 | 第43-52页 |
| 2.4.1 实验方案 | 第43-46页 |
| 2.4.2 探伤仪开发 | 第46-47页 |
| 2.4.3 换能器开发 | 第47-50页 |
| 2.4.4 实验验证 | 第50-52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 钢轨中导波的传播特性研究 | 第53-64页 |
| 3.1 基于半解析有限元法求解钢轨导波频散曲线 | 第53-55页 |
| 3.2 类比研究：板中的兰姆波的传播特性 | 第55-58页 |
| 3.3 基于有限元法的钢轨导波传播特性研究 | 第58-63页 |
| 3.3.1 有限元模型及其适用性分析 | 第58-60页 |
| 3.3.2 钢轨导波的频率特性 | 第60-62页 |
| 3.3.3 适用于钢轨探伤的导波模态 | 第62-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 导波钢轨探伤的实验研究 | 第64-100页 |
| 4.1 导波钢轨探伤的总体实验方案 | 第64-65页 |
| 4.2 用于钢轨探伤的压电式导波换能器的设计 | 第65-80页 |
| 4.2.1 压电陶瓷晶片的振动模式和主要参数 | 第65-67页 |
| 4.2.2 压电陶瓷晶片的阻抗频率特性 | 第67-71页 |
| 4.2.3 压电式导波换能器阻抗频率特性的选择 | 第71-75页 |
| 4.2.4 有限波源对导波激发的影响 | 第75-76页 |
| 4.2.5 一种斜入射导波换能器设计方案 | 第76-79页 |
| 4.2.6 一种长度伸缩振动模式导波换能器设计方案 | 第79-80页 |
| 4.3 钢轨中导波的激发和接收实验 | 第80-86页 |
| 4.3.1 导波激发和接收方案的关键问题 | 第81-82页 |
| 4.3.2 导波信号的频域滤波 | 第82-84页 |
| 4.3.3 钢轨中导波的激发和接收实验 | 第84-86页 |
| 4.4 优选导波钢轨探伤频率的方法 | 第86-91页 |
| 4.4.1 小波变换在导波检测中的应用 | 第86-87页 |
| 4.4.2 基于小波变换的导波激发频率和分析频率优选方法 | 第87-91页 |
| 4.5 钢轨轨头的导波探伤实验 | 第91-96页 |
| 4.5.1 轨头自然损伤导波探伤实验 | 第91-92页 |
| 4.5.2 轨头侧面人工裂纹导波探伤实验 | 第92-96页 |
| 4.6 钢轨轨底的导波探伤实验 | 第96-98页 |
| 4.7 本章小结 | 第98-100页 |
| 第5章 导波钢轨探伤的信号处理和损伤识别 | 第100-116页 |
| 5.1 导波信号处理的核心问题 | 第100页 |
| 5.2 基于模态分离和模态转换的损伤识别方法 | 第100-102页 |
| 5.3 混沌振子弱信号检测方法 | 第102-114页 |
| 5.3.1 混沌振子弱信号检测方法 | 第102-106页 |
| 5.3.2 多频激励Duffing混沌振子弱信号检测方法 | 第106-109页 |
| 5.3.3 混沌振子检测导波弱信号的实例 | 第109-110页 |
| 5.3.4 混沌振子检测方法与常规信号处理方法的比较 | 第110-114页 |
| 5.4 基于MATLAB的自适应导波信号处理程序 | 第114-115页 |
| 5.5 本章小结 | 第115-116页 |
| 第6章 总结与展望 | 第116-119页 |
| 6.1 论文工作总结 | 第116-117页 |
| 6.2 创新点 | 第117页 |
| 6.3 研究展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及提出的专利申请 | 第128-130页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目及所获奖励 | 第130-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
