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铁路钢轨裂纹的在线高速漏磁巡检
| 论文题名： | 铁路钢轨裂纹的在线高速漏磁巡检 |
| 关键词： | 铁路钢轨;裂纹损伤;电磁无损检测技术;高速漏磁巡检 |
| 摘要： | 轮轨接触应力造成的高速铁路钢轨裂纹损伤，容易导致重大的交通安全事故。铁路部门迫切需求高效、准确的钢轨裂纹巡检方法和设备。由于铁磁性材料的电磁特性与其组织结构密切相关，电磁无损检测技术适用于钢轨材料结构性能的检测和评估。本文采用漏磁检测技术对钢轨裂纹损伤进行非接触式的在线高速巡检，分析了巡检速度带来的影响，设计了适于裂纹高速巡检的检测方法和装置，并做了试验验证。 通过有限元仿真得出裂纹漏磁场为“磁泡”形状沿着空间三维发散分布，能反映裂纹的宽度、深度、倾斜角度等特征信息。多个小间距连续裂纹的漏磁场会相互叠加。传感器提离和材料饱和磁化对裂纹检测很重要。仿真中宽度0.1mm、深度1mm裂纹的材料表面提离较小处有较为明显的漏磁场，漏磁方法具有检测微小裂纹的可行性。裂纹高速漏磁巡检试验的结果表明，在200km/h速度范围内能实现宽度最小0.2mm、深度最小2mm裂纹损伤的快速巡检。提高巡检速度带来的磁化迟滞效应使得缺陷漏磁场增强，涡电流效应使得缺陷漏磁场减弱和背景磁场增强。钢轨纵向和横向磁化相结合，有利于多种倾角类型裂纹损伤的全面检测。巡检速度提高时，霍尔和线圈检测到的裂纹漏磁信号幅值均单调增大，但不同巡检速度下的霍尔检测信号漂移严重。将三维霍尔、线圈检测探头以及缠绕在磁轭臂上的检测线圈集成在一起进行检测，能获得较多的裂纹缺陷信息，有利于不同速度下钢轨裂纹缺陷的量化分析和损伤评估。 |
| 作者： | 高运来 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 王平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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