涡流脉冲热成像检测铁轨滚动接触疲劳的方法研究

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1、獨博±学位论文ｉ！ｇＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ扁ｒ麵论文题目：满流脉冲热成像检测铁轨滚动攘触疲劳的方法研究＇％甲，萨＂ｔｉｐ电磁场繼技术：確学科专业．Ｓ年级；胃—？＿＿＿１＊＾研究生：——物；曝麵师：一二－诚〇五年九／国内图书分类号：ＴＮ７１３国际图书分类号；６２１．％密级：公开西南交通大学研究生学位论文滿流脉冲热成像检测铁轨滾动接触疲劳的方法研究年级二Ｑ—０级姓名彭建平串请学位级别王挙博±专

2、业电磁场与微波技术指导教师林义斌教授二〇—五年九月十五曰Ｃｌａｓｓ巧ｅｄＩｎｄ晚：ＴＮ７１３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３８ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＥＤＤＹＣＵＲＲＥＮＴＰＵＬＳＥＤＴＨＥＲＭＯＧＲＡＰＨＹＤＥＴＥＣＴＩＮＧＲＯＬＬＩＮＧＣＯＮＴＡＣＴＦＡＴＩＧＵＥＣＲＡＣＫＩＮＲＡＩＬＷＡＹＧｒａｄｅ：２（Ｈ０Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＰｅｎｇＪｉａｎｐ

3、ｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐＫｅｄｆｏｒ：ＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｙｇａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒ．ｐ：ＰｒｏｆＬｉｎＷｅｎｂｉｎＳｅｔ．１５２０１５ｐ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交

4、通大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书２．不保密适用本授权书＂＂｛请在Ｗ上方枢内打Ｖ）【保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：日期＜。２＾：或心年月＞：日１日日期年／／月１西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进巧研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其

5、他个人或集体己经发表或撰。写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：１．采用均匀场激励的锅流脉冲热成像方法，研究了钢轨滚动接触疲劳裂纹。Ｗ角度裂纹为物理模型，基于霍姆赫兹线圈产生的均匀激励场作用，通过仿真和实验验证了角度裂纹的空间热特征与裂纹尺寸的变化趋势，如角度裂纹的倾角、裂纹长。度等，为量化角度裂纹提出了方法和依据在此基础上，对比均匀场和非均匀场■．，■？．？．，．．

6、．，激励的差异，结果表明采用均匀场激励时，可Ｗ提高角度裂纹的空间热特征提取的鲁棒特性和检测效率。２．提出了闭合型角度裂纹模型设计，用Ｗ完善钢轨滚动接触疲劳裂纹的检测研究。、接触等因素。研结合自然缺階中存在的裂纹形变，设计了闭合型角度裂纹模型究了闭合型裂纹的祸流场分布及内部缺陷的热传导过程，表明表面湿度分布受到裂纹闭合的影响，。采用等温曲线方法，提取了缺陷区域的温度场空间分布特征通过仿真结果表明该方法可Ｗ实现規合型角度裂纹的位置量化，并制作了试件，开展试验验证。３．提出Ｗ铁诱为填充物

7、质，替换既有的空气介质，完善对自然角度裂纹的电磁热特性研究。研究了裂纹缝隙中填充物对于裂纹区域电磁热的影响，根据仿真结果表明角度裂纹的空间热特征是稳定的，但由于铁镑介质的热扩散率增加使得缺陷区。域的峰值温度下降，温度梯度降低的现象４．开展钢轨自然滚动接触疲劳裂纹试验，验证了裂纹的温度瞬态特征、空间特征分布特性，表明采用锅流脉冲热成像方法，基于均匀激励场，能够对钢轨裂纹准确检测。，并具有较离的检测效率和稳定的检测结果学位论文作者签名：日期：Ｉ月＞／日ｆ西南交通大学博±研究生学位论文第Ｉ页

8、摘要步入２１世纪，铁路作为重要的交通运输工具，迎来了蓬勃发展机遇。钢轨滚动接一触疲劳裂纹（ＲＣＦ）存在于各类铁路钢轨中的种普遍的安全隐患，备受关注。在重载运输铁路中直接导致钢轨维护和更换量的增加，在高铁领域，由于缺乏足够的检测一时间而成为铁路安全的重要隐患。本论文旨在研究和改善种新颖的兼具祸