基于光聲信號(hào)的高鐵鋼軌表面缺陷檢測(cè)方法研究.pdf

1、鐵路作為我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在我們的生活中起著至關(guān)重要的作用，近年來(lái)隨著高速列車運(yùn)行速度的提高，人們也越來(lái)越重視高速列車的運(yùn)行安全問(wèn)題。在歷年來(lái)發(fā)生的鐵路重大交通事故中，很多是由于傷損導(dǎo)致鋼軌斷裂最終使列車脫軌引起的，因此對(duì)于鋼軌傷損的無(wú)損檢測(cè)方法的研究就變得十分的重要。目前主要采用基于超聲信號(hào)的檢測(cè)方法對(duì)鋼軌傷損進(jìn)行檢測(cè)，超聲檢測(cè)具有準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)單對(duì)表面無(wú)損的特點(diǎn)，但對(duì)于表面或者近表面的微裂紋檢測(cè)效果不佳甚至無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。為了解

2、決這一問(wèn)題，本文提出了一種基于光聲信號(hào)的高鐵鋼軌表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法。
　　該技術(shù)通過(guò)檢測(cè)激光產(chǎn)生的超聲信號(hào)來(lái)反映組織或試件的光能量吸收差異，因此該技術(shù)很好的利用了光學(xué)信號(hào)的高分辨率的特點(diǎn)，對(duì)于微小裂紋檢測(cè)靈敏度較高，而且通過(guò)采集到的光聲信號(hào)可以對(duì)初始的光吸收分布進(jìn)行重建，從而可以從圖像上清楚的查看到鋼軌表面結(jié)構(gòu)差異，提高了鋼軌傷損檢測(cè)的準(zhǔn)確度。以下是本文的主要研究?jī)?nèi)容：
　　本文首先從鋼軌表面缺陷建模開(kāi)始，通過(guò)COMSO

3、L有限元分析軟件建立鋼軌模型并獲得激光照射下的初始聲場(chǎng)，然后使用K-wave光聲仿真工具箱模擬鋼軌模型中的光聲信號(hào)傳播情況并獲得了不同表面?zhèn)麚p情況下及不同位置處的鋼軌光聲信號(hào)。
　　然后根據(jù)仿真得到的光聲信號(hào)通過(guò)時(shí)間反演的方法對(duì)鋼軌表面進(jìn)行光聲重建得到相應(yīng)的光聲圖像，并分析了重建圖像的精度及傳感器參數(shù)對(duì)于最后重建結(jié)果的影響；接著使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法對(duì)原始光聲信號(hào)進(jìn)行分解，之后分別從時(shí)域和頻域范圍內(nèi)提取包含傷損信息的特征參數(shù)，形成了