基于紅外熱波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的鋼軌裂紋檢測(cè)研究.pdf

1、鋼軌作為鐵路線路輪軌接觸系統(tǒng)中至關(guān)重要的上部構(gòu)件，對(duì)引導(dǎo)列車行駛和直接承受復(fù)雜車輛載荷有著重要作用，鋼軌是否處于良好健康狀態(tài)，將直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ê托熊嚢踩?。因此，及時(shí)檢測(cè)出鋼軌軌底裂紋，并對(duì)其進(jìn)行定量測(cè)量，對(duì)于幫助鐵路工務(wù)部門(mén)及時(shí)合理地修復(fù)損傷，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命、降低傷損積累的程度和減少經(jīng)濟(jì)損失有著重要的意義。而基于壓電式超聲波的傳統(tǒng)檢測(cè)方法，存在檢測(cè)時(shí)必須使用耦合劑、無(wú)法對(duì)裂紋缺陷進(jìn)行定量測(cè)量的問(wèn)題，且軌底裂紋仍是超聲波檢測(cè)法

2、的檢測(cè)盲區(qū)和檢測(cè)精度不高的缺點(diǎn)。本文采用主動(dòng)式紅外熱波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)鋼軌軌底裂紋進(jìn)行檢測(cè)與定量測(cè)量，對(duì)其紅外熱波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、圖像處理方法以及ANSYS有限元模擬仿真等進(jìn)行了重點(diǎn)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，利用ANSYS軟件建立鋼軌軌底裂紋的三維有限元模型，采用加載熱流密度的方式模擬仿真紅外熱波檢測(cè)過(guò)程，依據(jù)模擬結(jié)果借助PSDT(Peak of Second-orderDerivative Temperature-tim

3、e，對(duì)數(shù)溫度—對(duì)數(shù)時(shí)間二階微分峰值)法完成軌底裂紋深度的定量測(cè)量;通過(guò)模擬處于不同尺寸條件下的裂紋傷損，定性分析了裂紋尺寸參量對(duì)紅外熱波檢測(cè)過(guò)程的影響。
　　接著，在分析了紅外熱波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，包括紅外輻射基本定律與理論，檢測(cè)系統(tǒng)及其基本原理的理論基礎(chǔ)上，搭建了鋼軌軌底裂紋紅外熱波檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用熱像儀采集含裂紋傷損的紅外圖像。
　　然后，針對(duì)采集到的軌底裂紋紅外圖像存在對(duì)比度低、圖像整體清晰度差和紋理細(xì)節(jié)模糊的特點(diǎn)，采用