用激光-声学法探测金属缺陷

本文研究了无损探测金属物体表面缺陷和体积缺陷的通用方法。该方法的工作原理是:用聚焦激光柬进行扫描后采用压电传感器检测由激光束激发、产生的声波。对缺陷的检测是在激光束通过缺陷区域时借助测量声波的振幅和声信号到达检测器的传播时间来实现的。     

侧架箱形断面的声发射检查

18-578型侧架箱形断面的结构改变要求研制新的声发射转换器的设置方案、研究检验方法和程序软件。在此情况下,在声发射检查过程中所有探测出的缺陷源应按其危险程度分为危险临界期和缓慢发展期,在被检测的区域中敷上判定报废的定位网。在修订的方法中使用了线性定位原理。这种定位方法可以在减少声发射检查的劳动量的同时,保证探测结果的可靠性。     

隧道衬砌混凝土爆破损伤累积规律试验研究

针对隧道衬砌混凝土爆破振动损伤累积问题,设计混凝土爆破损伤累积试验,对试块进行超声波波速测试并计算损伤值,拟合累积损伤值与爆破循环次数比之间的函数。试验结果表明,爆破振动损伤随着爆破作用次数的增加而持续增加,混凝土爆破振动累积损伤与爆破循环次数比之间存在三次多项式函数关系,爆破振动损伤累积经历了初期缓慢增长、中期快速增长和后期突变增长三个阶段。震动区测点在多次爆破振动荷载作用下,首先引起混凝土内部原生裂纹尖端局部损伤变形,随后微裂纹扩展形成细观裂纹,最后细观裂纹扩展贯通直至形成宏观裂缝,混凝土试块强度大幅度下降,累积损伤进入突变阶段后混凝土在较低损伤值条件下即可发生突然断裂破坏。     

侧架铸件中难以辩认缺陷的形成

在侧架铸件轴箱导框R55弯角处出现的裂纹是最难以辨认的缺陷。通过研究可以确认,这种缺陷实际上是在铸件内腔不深处以砂眼形式出现的气孔,且是孔眼中的气体在压力下降过程中液体金属变形所造成的,从而使这种缺陷与裂纹很相似。降低铸型中的气体压力可以防止这种缺陷的形成。     

扩大声发射法诊断机车车辆铸件的范围

本文研究了用于检查货车转向架铸件（侧架和摇枕）的声发射方法。使用该方法可以提高此类铸件在工作周期各个阶段技术状态评估的可靠性，并可降低这些零件的报废率。文章提出建议，应根据最具整体特性的缺陷声发射信号源的分析来确定铸件的损伤程度和寿命。     

用装在接触网上的传感器探测受电弓缺陷的方法

受电弓缺陷可引起严重故障,导致接触网大面积损伤。因此,有必要开发一种早期探测这类缺陷的系统。该文作者们开发出一种探测方法,通过测量施加在3个邻近支柱定位器的轴向力,来探测受电弓典型缺陷——滑板沟槽型磨耗。因为这种方法只需测量3个邻近定位器的轴向力,所以可易于应用于运营线路。此外,还开发出一种适用于这种探测方法的系统,由动态应变放大器和数据遥测系统组成的小型、轻量又节电的数据采集装置构成。     

摇枕、侧架裂纹的工艺分析与相关措施

1概述B级钢枕、侧架是货车走行部的关键部件,其铸造质量的好坏将直接关系到铁路货车的行车安全,裂纹是铸造缺陷中最为致命的质量隐患,因此最大程度地减少B级钢枕、侧架的裂纹缺陷,提高大件质量,保证行车安全成为生产攻关的目标。某铸造分厂初期生产B级钢枕期间,探伤后在枕底部出水孔周围发现了微细裂纹,情况严重时,裂纹发生率达到30%;B级钢转8G侧架的裂纹主要集中在A部位、B部位及枕挡上箱外口边缘周边区域等3个部位,A、B部位是侧架最为重要的部位,严重时,A部位裂纹回火率达到25%,B部位裂纹回火率达到70%,侧架枕挡上箱外口边缘周边区域虽不属重要部位,但因裂纹缺陷回火率曾一度高达90%。观察和探伤是防止裂纹漏检的主要手段,裂纹的处理会浪费大量的人力、物力,更严重的是一旦裂纹漏检,将成为威胁行车安全的隐患。经过认真研究、分析,一方面从钢水质量入手,降低对产生裂纹影响严重的元素P、S的含量,减少夹杂,提高钢水纯净度;另一方面从铸造工艺着手,针对裂纹具体情况,采取有效措施,努力完善铸造工艺。2工艺分析2.1枕铸造工艺(1)原因分析。B级钢枕裂纹的发生部位为A部位,属枕的重要部位,该部位在枕大肚壁厚最厚处,钢水凝固时,相对于其...     

HXD_(3C)型电力机车车轮轮辋裂纹原因分析及扩展研究

轮辋裂纹故障扩展源头往往存在于车轮踏面表面以下的一定深度,不易通过检测手段被发现。其发生的规律、扩展方向、扩展速度等因素均具有一定的不确定性,使在线服役车轮的运用存在一定程度的不安全性。本文以出现轮辋裂纹扩展或缺陷的HXD_(3C)型大功率电力机车整体辗钢车轮为样本,通过故障车轮检验与滚动疲劳扩展试验相结合的手段开展轮辋裂纹扩展的相关研究,通过金相检验确认车轮轮辋裂纹的真实原因,通过轮辋裂纹扩展研究试验研究车轮缺陷在试验载荷条件下,随机车运用里程增加的发展规律。研究的结果对存在轮辋裂纹缺陷车轮的安全运用提供一定指导。     

转K6型转向架侧架裂纹的成因分析及改进措施

通过对转K6型转向架侧架与转K2型转向架侧架的结构对比,分析了该两种侧架易产生裂纹的原因,提出了通过改进铸造工艺来提高成品率的措施。     

动车组车轮踏面滚动接触疲劳安全评估研究

正动车组车轮在运用过程中,受轮轨接触应力、线路条件、车轮性能和车轮质量等因素的影响,车轮踏面会产生剥离现象,主要表现为圆周和局部的滚动接触疲劳剥离,宏观上呈现鱼鳞状裂纹、龟状裂纹和金属掉块剥落等状态,会对铁路的运营安全造成严重影响。目前针对国内动车组车轮滚动接触疲劳的损伤机理及研究较多,但针对滚动接触疲劳安全评估的研究很少。本文将基于动车组车轮滚动接触疲劳试验,对车轮踏面出现的滚动接触疲劳损伤进行安全评估。     

基于预紧力工况下的原位螺栓超声检测研究

高铁制动盘螺栓疲劳裂纹可能会危害列车行车安全,有必要进行原位检测。但常用小角度纵波检测未考虑原位状态下预紧力的影响,螺栓缺陷定量精度不足。运用CIVA软件对原位螺栓裂纹进行仿真并优化检测工艺;利用有效弹性常数法表征螺栓在应力诱导下的宏观各向异性,研究预紧力对缺陷定量的影响规律。建立原位状态的螺栓模型,分析折射角,晶片尺寸,频率和带宽对螺栓声场和缺陷回波的影响,选择最佳工艺参数。基于此参数,模拟不同预紧力下不同尺寸缺陷的回波。研究结果表明:不同预紧力下回波幅值不同。最后,绘制缺陷大小-波幅曲线图,实现螺栓缺陷定量分析。对实际螺栓开展原位检测,结果表明考虑预紧力后,缺陷定量误差降低了12%。     

运用条件下城轨车辆转向架构架疲劳寿命研究

基于长期跟踪测试实际运用条件下的动应力与车辆运行状态数据,开展城轨车辆转向架构架疲劳可靠度和疲劳损伤快速累积原因研究。采用可靠性理论与覆盖多种运用工况的疲劳寿命子样,建立构架的疲劳可靠性研究模型,得到构架疲劳控制部位高可靠度的运用寿命,与实际运用情况相符。可靠度模型为优化检修周期结构、制定构架检修提供了数据基础。数据分割后显示不同区间构架疲劳损伤区别显著。轨道波磨激发了构架高幅值和高频次的应力响应,造成构架疲劳损伤的快速累积;直线区间的轮轨激扰主要为轨缝冲击,对疲劳损伤的贡献不明显;车轮多边形的存在将对构架引入与速度直接关联的激扰并加剧构架疲劳损伤。     

灰斑夹杂引起的钢轨闪光焊接头伤损研究

闪光焊接头焊缝处存在灰斑夹杂缺陷将导致轨头内部形成疲劳裂纹进而发生横向疲劳断裂。研究灰斑夹杂、焊缝断口对灰斑缺陷的质量要求以及二者之间的相互区别；提出灰斑是宏观断口形态的检验，灰斑断口可能存在灰斑夹杂，也可能不存在灰斑夹杂；根据钢轨闪光焊接头断轨案例检验结果，论述灰斑夹杂的伤损状态和伤损特点。     

轴承和轮轴摩擦连接处的声信号传输过程的计算

本文介绍了声波通过轴承内圈和轮对车轴摩擦连接处进行传播过程的模型,并进行了计算。研究了能量的损失情况,这种能量损失是由于在不同的过盈量时,内圈与车轴之间界面上的能量通过能力受到限制,以及内圈一车轴界面由于处于应力状态的内圈金属弹性波速度与处于无应力状态的车轴金属的弹性波速度不同所引起的反射而造成的。在制订检查过盈程度的声波方法时就使用所研究的规律性问题,本文提出了有关的结论和建议。     

铁路客车运行状态地面监测方法及验证

在TPDS货车运行状态不良监测功能及客车踏面损伤监测功能运用效果的基础上,分析了客货通用TPDS设备探测客车运行状态不良的可行性,并提出了客货通用TPDS设备探测客车运行状态不良的技术方案,同时利用车载振动数据开展了有效性验证,表明以轮轨力地面连续测量进行客车运行状态地面监测的方法能及时、有效发现运行状态不良的客车。结合检修数据初步探索了客车运行状态不良的主要影响因素。     

钢轨铝热焊接头断裂失效分析研究

针对U71Mn钢轨铝热焊接头发生的横向断裂,对铝热焊接头的外观、断裂位置及断口宏观形貌进行检查,以确定铝热焊接头断裂起源和断裂特征;对其进行扫描电镜观察,以检验断口的微观形貌特征;对其进行金相检验,以确定裂纹源附近的组织形态。根据检验结果分析铝热焊接头伤损的状态、特点及原因。分析表明,U71Mn钢轨铝热焊接头焊缝在高温状态下,受焊接热应力及钢轨纵向拉应力的作用,沿疏松处形成横向热裂纹缺陷,最终造成焊接接头的横向断裂。     

内燃机车柴油机连杆小端衬套裂纹分析

柴油机连杆小端衬套在机车运行中出现裂纹,利用宏观检验、化学分析、金相检验等手段对产生裂纹的连杆小端衬套进行检验,结合连杆小端衬套设计中对材料的变动情况进行分析,结果表明,连杆小端衬套制造中对材料的改变存在设计缺陷,加之加工工艺不良最终导致连杆小端衬套在运行中产生裂纹。     

基于图像识别的轮轨冲角测量系统研究

为了解决机车车辆运行过程中轮轨冲角的连续测量问题,研究基于运动图像识别的轮轨冲角测量原理,提出轮轨冲角测量方法。运用该方法研制了由图像采集系统、同步采集控制系统、图像处理软件等组成的轮轨冲角测量系统,通过连续测量转向架侧架与轨道的夹角和轮对与侧架的夹角计算轮轨冲角。应用该测量方法对DF8B三轴径向转向架机车进行实车线路试验,测得该车径向机构锁定和不锁定两种状态下通过250 m半径曲线时的第一轴和第三轴轮轨冲角变化曲线。     

货车侧架疲劳裂纹检修数据的统计分析

以车辆段检修的原始数据为依据,利用统计学的方法,从使用时间、部位、生产工艺三方面对货车侧架疲劳裂纹进行统计分析,以助于今后货车侧架的检修和寿命管理。     

高能X射线DR检测技术应用于铁路货车摇枕侧架内部缺陷检测的研究与试验

随着铁路货车重载、提速的不断发展,铁路运输安全对摇枕、侧架内部质量提出了更高要求,现有内部缺陷检测的X射线探伤、超声波探伤及密实度解剖等方法不同程度上存在一些弊端。研究利用高能X射线DR检测技术检测摇枕、侧架内部缺陷的方法,实现对摇枕、侧架内部缺陷高效率、高精度的无损检测。