铁路轨道与车轮长期滚动接触,容易产生疲劳裂纹,导致钢轨表面剥离甚至钢轨断裂等严重问题,因此开展裂纹尺寸、扩展深度以及裂纹形状的检测与定量表征具有重要意义。设计搭建了采用阵列式传感器交流电磁场检测技术(Alternating current f...铁路轨道与车轮长期滚动接触,容易产生疲劳裂纹,导致钢轨表面剥离甚至钢轨断裂等严重问题,因此开展裂纹尺寸、扩展深度以及裂纹形状的检测与定量表征具有重要意义。设计搭建了采用阵列式传感器交流电磁场检测技术(Alternating current field measurement,ACFM)的钢轨裂纹检测系统。结合检测信号等值线彩色图研究了不同长度、不同深度、不同形状(簇状、Y形和W形)裂纹对ACFM信号的影响规律,分析了裂纹形状对交流电磁场检测信号影响机理。研究结果表明:随着裂纹长度与深度的增加,B_(x)信号谷值减小,B_(z)信号出现越来越明显的双极值特征,蝶形图中缺陷环面积逐渐增加,表明裂纹引起的磁场扰动逐渐变大,B_(z)信号相比B_(x)信号对裂纹长度与深度的变化更敏感;随簇状裂纹条数的增加,裂纹周围的B_(x)和B_(z)信号强度逐渐增加,B_(x)信号波峰位置的连线可反应裂纹走向;W形裂纹的B_(x)信号出现了三个极值,B_(z)信号出现了对称分布的极值特征;Y形裂纹的B_(x)信号出现了六个极值,B_(z)信号出现了四个极值。利用阵列式传感器ACFM信号的等值线彩色图可实现对复杂形状裂纹的识别和表征。展开更多
文摘铁路轨道与车轮长期滚动接触,容易产生疲劳裂纹,导致钢轨表面剥离甚至钢轨断裂等严重问题,因此开展裂纹尺寸、扩展深度以及裂纹形状的检测与定量表征具有重要意义。设计搭建了采用阵列式传感器交流电磁场检测技术(Alternating current field measurement,ACFM)的钢轨裂纹检测系统。结合检测信号等值线彩色图研究了不同长度、不同深度、不同形状(簇状、Y形和W形)裂纹对ACFM信号的影响规律,分析了裂纹形状对交流电磁场检测信号影响机理。研究结果表明:随着裂纹长度与深度的增加,B_(x)信号谷值减小,B_(z)信号出现越来越明显的双极值特征,蝶形图中缺陷环面积逐渐增加,表明裂纹引起的磁场扰动逐渐变大,B_(z)信号相比B_(x)信号对裂纹长度与深度的变化更敏感;随簇状裂纹条数的增加,裂纹周围的B_(x)和B_(z)信号强度逐渐增加,B_(x)信号波峰位置的连线可反应裂纹走向;W形裂纹的B_(x)信号出现了三个极值,B_(z)信号出现了对称分布的极值特征;Y形裂纹的B_(x)信号出现了六个极值,B_(z)信号出现了四个极值。利用阵列式传感器ACFM信号的等值线彩色图可实现对复杂形状裂纹的识别和表征。
