基于磁致伸缩超声导波的道岔尖轨缺陷监测实验研究 - 栗霞飞; 吴斌; 刘尧; 刘秀成; 李佳明; 林书毅; 马一凡 (北京工业大学学报, 2023)
U216.3; 尖轨缺陷是道岔系统的重要安全隐患之一.研究利用平板式磁致伸缩传感器在轨底激发 30、70 和100 kHz的类水平剪切波,对尖轨轨头和轨底缺陷进行监测.首先,研究了环境温度对尖轨中特征结构反射回波波包能量的影响规律,观察到波包能量随温度近似线性增长.提出利用特征信号和基准信号能量比值的方法,有效补偿温度对监测结果的影响.其次,开展了尖轨轨头和轨底缺陷体积增大过程中的导波监测实验,利用了缺陷及其后端反射波包能量"先扬后抑"的特性,增强了导波对缺陷的识别能力.以30 和70 kHz导波为例,它们可分别识别出长20.0 mm、宽2.0 mm、深7.1mm的轨底缺陷和长38.6 mm、宽2.0 mm、深10.1 mm的轨头缺陷.上述研究表明,磁致伸缩导波技术可以实现道岔尖轨缺陷的有效监测,具有重要的工程应用前景.