| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 钢轨轨底无损检测的重大意义和技术难点 | 第13-14页 |
| 1.1.2 超声导波技术对钢轨轨底检测的重要意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-27页 |
| 1.2.1 钢轨无损检测技术和断轨监测技术的研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1.1 钢轨无损检测技术的研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.1.2 钢轨断轨监测技术的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.2 超声导波无损检测关键技术研究现状 | 第20-26页 |
| 1.2.2.1 超声导波技术的发展历程 | 第20-21页 |
| 1.2.2.2 超声导波频散特性分析方法研究现状 | 第21-23页 |
| 1.2.2.3 超声导波无损检测设备及换能器研究现状 | 第23-25页 |
| 1.2.2.4 超声导波信号处理技术研究现状 | 第25-26页 |
| 1.2.3 超声导波技术在钢轨无损检测中的应用现状 | 第26-27页 |
| 1.3 论文的主要研究内容和章节安排 | 第27-31页 |
| 第二章 钢轨超声导波频散特性分析 | 第31-53页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 钢轨超声导波SAFEM建模 | 第31-46页 |
| 2.2.1 钢轨SAFEM建模的基本思想 | 第31-33页 |
| 2.2.2 钢轨截面单元力学变量的等参数单元表示 | 第33-38页 |
| 2.2.3 钢轨超声导波控制方程 | 第38-43页 |
| 2.2.4 钢轨超声导波SAFEM模型算例 | 第43-46页 |
| 2.3 轴向载荷对钢轨轨底超声导波频散特性的影响 | 第46-51页 |
| 2.3.1 轴向载荷作用下钢轨超声导波的SAFEM模型 | 第46-49页 |
| 2.3.2 轴向载荷对钢轨轨底超声导波频散特性的影响 | 第49-51页 |
| 2.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 第三章 钢轨轨底磁致伸缩超声导波换能器设计 | 第53-75页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 钢轨轨底超声导波换能器激励形式研究 | 第53-56页 |
| 3.3 基于Wiedemann效应的超声导波换能机理分析 | 第56-63页 |
| 3.3.1 一维空间的磁致伸缩效应及其逆效应 | 第56-58页 |
| 3.3.2 基于Wiedemann效应的剪切波换能机理 | 第58-63页 |
| 3.4 钢轨轨底超声导波换能器设计 | 第63-66页 |
| 3.4.1 简易式钢轨轨底超声导波换能器设计 | 第63-65页 |
| 3.4.2 小型化钢轨轨底超声导波换能器设计 | 第65-66页 |
| 3.5 钢轨轨底超声导波梳状换能器阵列及其频率特性研究 | 第66-72页 |
| 3.5.1 梳状超声导波换能器阵列原理 | 第66-68页 |
| 3.5.2 钢轨轨底超声导波梳状换能器阵列设计及其频率特性分析 | 第68-72页 |
| 3.6 本章小结 | 第72-75页 |
| 第四章 钢轨轨底超声导波信号处理 | 第75-95页 |
| 4.1 引言 | 第75页 |
| 4.2 钢轨轨底超声导波信号的时频分析 | 第75-86页 |
| 4.2.1 短时Fourier变换 | 第75-79页 |
| 4.2.2 小波变换 | 第79-84页 |
| 4.2.3 Wigner-Ville分布 | 第84-86页 |
| 4.2.4 超声导波信号的时频分析 | 第86页 |
| 4.3 钢轨轨底超声导波信号降噪算法研究 | 第86-92页 |
| 4.3.1 小波阈值降噪算法 | 第86-89页 |
| 4.3.2 基于匹配追踪的降噪算法 | 第89-92页 |
| 4.4 本章小结 | 第92-95页 |
| 第五章 钢轨轨底超声导波检测系统的开发及试验研究 | 第95-115页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 钢轨轨底超声导波检测系统设计 | 第95-102页 |
| 5.2.1 钢轨轨底超声导波检测系统组成 | 第95-97页 |
| 5.2.2 钢轨轨底超声导波检测系统功能模块设计 | 第97-102页 |
| 5.2.2.1 嵌入式控制模块 | 第97页 |
| 5.2.2.2 信号发生模块 | 第97-99页 |
| 5.2.2.3 功率放大模块 | 第99页 |
| 5.2.2.4 信号放大模块 | 第99-101页 |
| 5.2.2.5 数据采集模块 | 第101页 |
| 5.2.2.6 通信模块 | 第101页 |
| 5.2.2.7 GPS模块 | 第101-102页 |
| 5.3 钢轨轨底超声导波检测试验研究 | 第102-114页 |
| 5.3.1 钢轨轨底超声导波梳状换能器阵列工作点验证试验 | 第102-103页 |
| 5.3.2 简易式与小型化钢轨轨底超声导波换能器对比试验 | 第103-104页 |
| 5.3.3 钢轨轨底典型损伤的超声导波检测试验 | 第104-108页 |
| 5.3.3.1 轨底侧面典型损伤的超声导波试验 | 第104-105页 |
| 5.3.3.2 轨底上表面典型损伤的超声导波试验 | 第105-107页 |
| 5.3.3.3 轨底下表面典型损伤的超声导波试验 | 第107-108页 |
| 5.3.4 钢轨修补焊缝的超声导波检测试验 | 第108-110页 |
| 5.3.5 横向载荷对钢轨轨底超声导波检测的影响试验 | 第110-111页 |
| 5.3.6 轴向载荷对钢轨轨底超声导波检测的影响试验 | 第111-113页 |
| 5.3.7 钢轨轨底超声导波检测系统现场应用试验 | 第113-114页 |
| 5.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 第六章 结论与展望 | 第115-119页 |
| 6.1 结论 | 第115-117页 |
| 6.2 展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-129页 |
| 攻读博士学位期间论文发表和参加科研情况 | 第129页 |
