基于超声导波的钢轨缺陷检测研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 导波传播特性分析方法 | 第14-17页 |
| 1.2.2 基于有限元的超声导波缺陷检测研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 研究目标及内容 | 第18-19页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第18页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4 技术路线及章节安排 | 第19-23页 |
| 第2章 钢轨中超声导波频散特性研究 | 第23-45页 |
| 2.1 超声导波的基本概念 | 第23-26页 |
| 2.1.1 群速度和相速度 | 第23-25页 |
| 2.1.2 导波的频散特性 | 第25-26页 |
| 2.2 导波频散曲线的半解析有限元求解方法 | 第26-32页 |
| 2.2.1 问题定义 | 第27-28页 |
| 2.2.2 哈密顿原理 | 第28页 |
| 2.2.3 有限元离散 | 第28-30页 |
| 2.2.4 波动方程的求解 | 第30-31页 |
| 2.2.5 模态分离 | 第31-32页 |
| 2.3 钢板中超声导波频散特性分析 | 第32-36页 |
| 2.3.1 频率特征方程求解频散曲线 | 第32-34页 |
| 2.3.2 半解析有限元法求解频散曲线 | 第34-36页 |
| 2.4 钢轨中超声导波频散特性分析 | 第36-43页 |
| 2.4.1 钢轨频散特性分析 | 第36-39页 |
| 2.4.2 应力状态下钢轨的频散特性分析 | 第39-40页 |
| 2.4.3 激励响应特性分析 | 第40-43页 |
| 2.5 小结 | 第43-45页 |
| 第3章 超声导波模型的建立 | 第45-57页 |
| 3.1 有限元法及有限元软件的介绍 | 第45页 |
| 3.2 超声导波钢轨检测模型 | 第45-50页 |
| 3.2.1 模型的创建 | 第45-46页 |
| 3.2.2 模型的基本参数及单元选择 | 第46-47页 |
| 3.2.3 时间参数 | 第47-48页 |
| 3.2.4 激励信号 | 第48页 |
| 3.2.5 边界条件 | 第48页 |
| 3.2.6 网格划分 | 第48页 |
| 3.2.7 求解及后处理 | 第48-50页 |
| 3.3 考虑空气耦合的超声导波钢轨检测模型 | 第50-52页 |
| 3.3.1 模型的基本参数及单元选择 | 第51页 |
| 3.3.2 空气和传感器的建模 | 第51页 |
| 3.3.3 空气与钢轨界面的建模 | 第51-52页 |
| 3.4 有限元模型对比验证 | 第52-55页 |
| 3.5 小结 | 第55-57页 |
| 第4章 导波模态的选择与激励 | 第57-71页 |
| 4.1 导波激励信号参数选择 | 第57-60页 |
| 4.2 导波模态的选择 | 第60-61页 |
| 4.3 导波激励位置的选择 | 第61-62页 |
| 4.4 试验结果分析 | 第62-70页 |
| 4.4.1 激励信号参数及检测模态选择 | 第62-64页 |
| 4.4.2 导波激励定位 | 第64-69页 |
| 4.4.3 激励信号周期对检测结果的影响 | 第69-70页 |
| 4.5 小结 | 第70-71页 |
| 第5章 基于有限元的钢轨缺陷检测 | 第71-97页 |
| 5.1 钢轨轨头缺陷检测 | 第71-80页 |
| 5.1.1 模型的建立 | 第71-75页 |
| 5.1.2 缺陷纵向长度的影响 | 第75-76页 |
| 5.1.3 缺陷倾角的影响 | 第76-78页 |
| 5.1.4 缺陷深度的影响 | 第78-79页 |
| 5.1.5 缺陷横截面面积的影响 | 第79-80页 |
| 5.2 钢轨轨腰缺陷检测 | 第80-83页 |
| 5.2.1 模型的建立 | 第80-82页 |
| 5.2.2 缺陷深度的影响 | 第82-83页 |
| 5.2.3 缺陷倾角的影响 | 第83页 |
| 5.3 基于空气耦合的钢轨缺陷检测 | 第83-96页 |
| 5.3.1 模型的建立 | 第83-86页 |
| 5.3.2 检测器布局方式分析 | 第86-87页 |
| 5.3.3 仿真结果分析 | 第87-96页 |
| 5.4 小结 | 第96-97页 |
| 第6章 总结与展望 | 第97-99页 |
| 6.1 论文工作的总结 | 第97-98页 |
| 6.2 存在的问题和展望 | 第98-99页 |
| 致谢 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-105页 |
| 作者简介 | 第105页 |
