基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统的设计

为解决无轨道电路区段环线加计轴闭塞设备不具备断轨检测功能、现有钢轨探伤设备不能在线动态监测断轨的问题,设计开发基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统,介绍其设计方法和测试步骤。该系统以超声导波为检测信号,不易受道床电气参数影响,具有断轨检测、报警记录和历史查询等功能,可有效检测出无轨道电路区段的钢轨断裂,对改善工务部门断轨检测现状,防止断轨事故的发生具有重要意义。     

套管腐蚀及屏蔽影响现场实验及其检测方法

通过模拟工程实践状态条件下,穿越管段套管腐蚀及屏蔽影响现场实验研究,阐述了套管对阴极保护电流屏蔽作用的变化规律,以及影响因素的相互作用关系;验证了套管中安装牺牲阳极对于减缓屏蔽影响、提高保护效果的重要作用;根据理论研究及实验数据的分析,提出了套管腐蚀状况和屏蔽影响的判别和推荐的检测方法。     

基于chirplet的匹配追踪在超声导波信号处理中的应用

使用基于chirplet时频原子的匹配追踪方法,对超声导波管道检测信号进行分析处理,并与基于Gabor时频原子的处理结果进行了比较。研究结果表明,chirplet时频原子能反映出的超声导波检测信号的频率变化特征,得到的时频分布与频散曲线能很好的吻合,基于chirplet原子的匹配追踪方法更适合于超声导波检测信号处理。     

融合光纤传感与压电感知的列车结构健康监测方法

结构健康监测技术是提升列车运行可靠性、安全性,降低运营成本的变革性技术。针对列车转向架结构损伤诊断与寿命预测的需求,提出融合光纤传感与压电感知的转向架材料试样结构健康监测方法,并构建基于光纤传感的结构载荷识别方法,利用光纤测量的应变信息反演结构所受的外部载荷,识别结果可为结构寿命预测提供载荷输入。同时,研究压电感知Lamb波信号在不同裂纹长度下的变化规律,基于相关系数法建立用于表征裂纹长度的损伤指数模型,实现对结构裂纹损伤萌生、扩展全过程的损伤诊断。依据所提出的列车结构健康监测方法框架,对压电传感器实时诊断的结构裂纹损伤情况建立仿真模型,使用光纤传感器反演得到的外部载荷对仿真模型进行加载。最后,开展列车转向架构架材料试样的疲劳试验,结果表明：基于光纤传感的反演载荷与真实载荷间的相对误差为1.30%,损伤因子与裂纹长度相关系数达到0.97。研究成果可推进结构健康监测方法在高速列车上的工程化应用。     

基于小波变换和模态声发射的管道中导波传播特性的试验研究

基于小波变换和模态声发射理论,通过模态声发射试验的方法确定了管道中导波传播的频散特性。通过分析声发射信号的Gabor小波变换幅度在时频空间分布特点,确定某一频率下某一模态导波到达传感器的时间,从而确定该频率下该模态导波的群速度,进而确定其频散曲线。试验确定管道中频散曲线与理论计算曲线较好吻合,证明小波变换是分析频散波时频特性的有效工具。     

国内外断轨检测技术发展的现状与研究

综述了国内断轨检测设备发展现状及国外采用力学、光学、声学等先进技术用于断轨检测的最新研究成果。从目前对断轨检测的应用需求出发,对钢轨预预埋应力传感器、光导纤维、牵引回流不平衡度分析、超声导波检测技术进行了类比分析与可行性研究。     

臂长差啁啾型级联Mach-Zehnder干涉仪滤波性能

为增大自由频谱区(FSR),优化级联Mach-Zehnder干涉仪(MZIs)的带通滤波性能,利用其与阶梯形滤波器原理的相似性,用啁啾型臂长差替代恒定臂长差.用传输矩阵法建立了臂长差啁啾型级联MZI的数学模型,分析3 dB带宽及FSR的变化规律,验证了理论模型及分析方法的正确性.仿真结果表明,通过合理选取啁啾系数,臂长差啁啾型级联MZI同时获得了较大的FSR和较小的3 dB带宽,且最佳啁啾系数随衍射级数增大而增大.     

导波无损检测新技术在船舶维修中应用研究

为了更好地理解和应用导波无损检测技术,使其在船舶维修领域发挥更大的作用.介绍了导波无损检测新技术相关问题,包括其定义、频散特性及其检测原理,研究导波在构件中传播形态与缺陷的交互作用问题,给出导波技术在船舶管道检测维修中应用实例,总结了导波无损检测技术优缺点.