巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的研制及应用

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1、巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的研制及应用摘要随着铁路高速化与重载化的发展，世界各国均广泛采用无缝线路技术。由于无缝线路钢轨不能自由伸缩，当轨温发生变化时，将产生很大的纵向温度力。过大的温度力会导致钢轨臌曲失稳或断裂，导致车辆脱轨，危及行车安全。因此铁路公务部门对无缝线路钢轨纵向温度应力的检测至关重要，通过随时了解无缝线路实际纵向温度应力，预测发生胀轨或断轨的可能性，以便适时采取维修措施。目前还不能用通常的测力手段来直接测量结构的应力及残余应力，只能通过测量由应力或残余应力引起的材料的某种物理参数的变化，间接地得出应力的大小和方向，这

2、些方法影响其检测精度的因素也很多。本文在铁磁学、弹性力学等理论基础上，解释了磁巴克豪森噪声的原理，介绍了基于该理论基础上发展起来的巴克豪森噪讯应力检测技术，在前人工作基础上，完成了巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的研制，巴克豪森噪讯无缝线路应力检测仪的整个系统由传感器、磁化电路、信号处理电路、。们转换电路以及数据显示电路等组成。本论文研究了功放电路的带负载能力和阻抗匹配，分析了不同磁化电压对巴克豪森信号的影响。并针对U74钢轨上截取的拉伸试块和压缩试块进行的拉伸和压缩实验研究，分析了磁巴克豪森噪讯信号随着应力变化的关系。随后将该仪器对北

3、京市丰台区工务段选取的一段无缝线路进行内部应力的检测，研究铁轨轨腰结构的焊接接头附近的应力大小和分布，从北京化丁大学硕+}j学位论文而确保火车在铁路上运行安全，具有十分重要的实际意义。关键词：巴克豪森效应，铁磁材料，残余应力，无损检测，磁化电压，带负载能力摘要DEVELoPMENTANDAPPLICATIoNOFTHEBARKHAUSENNoISECONTINUoUSWELDEDRAILSTRESSDETECToRABSTRACTAsrailwaydevelopedhigh—speedandoverload，seamlessrailw

4、aytechnologyisusedwidelymostofthecountriesintheworld．Becauseseamlessrailwaycan’tstretchffeelgthereproducesgreatverticaltemperaturestresswhenrailwaytemperaturechanges．Excessivetemperaturestresscanleadrailwaytobendandbreakoutandleadvehicletoderail．Ultimatelyendangertraffi

5、csafety．Therefbre，itisveryimportanttotestverticaltemperaturestressofseamlessrailwayinrailwaypublicsector．Throughtestingtheactualverticaltemperaturestressoftheseamlessrailway,wecanpredictthepossibilityofthebucking—trackandoff-track，thentakemeasurestorepairintime．Atpresen

6、t，therearenonormalmeanstomeasurethestressandtheresidualstressdirectly,wecangetthesizeandorientationofthestressindirectlybymeasuringthechangeofthematerials’certainphysicalparameterscausedbythestressandtheresidualstress．Therearemanyfactorsaffectingthedetectionaccuracyofth

7、esemethods．Inthispaper'weexplaintheprincipleofthemagneticBarkhausennoisebasedonthetheoryoftheIII北京化工人学硕f：学位论文magneticmaterialsandtheelasticity,andintroducethemagneticBarkhausennoisestresstestingtechnologydevelopedonthebasisofthesetheories．WedevelopthemagneticBarkhausenn

8、oisecontinuousweldedrailstressdetectorbasedontheformerwork．ThewholesystemofthemagneticBarkhausennoisecontinuou