隧道混凝土裂缝声发射特性室内试验研究

隧道混凝土承受荷载大,内部发生形变和开裂损伤时会释放弹性波。因此,利用混凝土单轴拉伸试验,研究混凝土在不同轴拉荷载路径作用下的声发射特性,对隧道混凝土裂缝检测有重要意义。采用声发射（AE）仪器采集了加载过程中混凝土内部的声发射信号,在拉应力接近峰值之前,混凝土内部产生的声发射信号较少,当拉应力达到峰值后,混凝土内部声发射信号开始剧烈增多,声发射幅值较高,试件表面的微裂缝逐渐扩展为宏观裂缝。试验结果表明,声发射特性与混凝土损伤开裂特征相吻合,声发射能够对隧道混凝土内部断裂损伤进行有效探测。     

基于修正韧性耗散损伤的非线性疲劳可靠性分析

在反复循环荷载作用下构件或材料易出现疲劳损伤,导致结构出现突发性疲劳脆性破坏,故需对构件或材料的疲劳损伤进行精确评价,避免灾害性事故发生.但现有的疲劳损伤评价模型为了简化分析,常忽略了荷载顺序和相互作用等效应,使得疲劳损伤分析精度不足,为此,需对构件或材料的疲劳损伤模型进行改进,使其能够精确评价疲劳损伤.基于叶笃毅提出...     

基于声发射检测的钢轨断裂实时监测及定位方法研究

基于钢轨断裂实时监测技术对有效保障列车运行安全的重要性,以铁路常用的60 kg轨道为研究对象,以声发射检测技术为基础,经试验分析轨道断裂的声发射信号特征,有效区分列车运行引入的声发射信号。搭建监测系统,通过断轨检测模拟试验,验证该方法的有效性和准确性,并通过TDOA算法实现对断裂的定位。研究结果表明:轨道断裂会产生明显的声发射信号,且断裂声发射信号特征主频在100~160 kHz,声压幅值高,且在时域上存在明显的突发性;其特征与列车运行特征存在明显区别,可有效实现实时断轨监测;利用TDOA方法实现轨道断裂位置的确定,定位精度优于±20cm。研究结果为轨道断轨检测提供了有效的参考依据,对轨道交通运行安全的技术发展具有十分重要的意义。     

HXN5型机车气缸盖螺栓断裂故障分析及无损检测方法

在高速重载的情况下,机车零部件所承受的载荷变大,导致零部件在交变载荷的作用下产生疲劳损伤。当疲劳损伤累积到一定程度,超过结构的损伤临界值时,零部件就会发生疲劳断裂,而影响机车的正常运用。对HXN5型机车气缸盖螺栓折断的疲劳断裂面进行分析,并针对气缸盖螺栓制定了检测方法,有效控制了气缸盖螺栓因疲劳裂纹的延续发展而造成的断裂故障。     

基于车桥耦合动力分析的钢桥疲劳损伤与剩余寿命评估

提出基于车桥耦合动力分析的钢桥疲劳评估方法,建立车桥动力系统模型进行列车过桥耦合振动分析,求解桥梁构件疲劳应力,在此基础上,采用S-N曲线法对关键构件的疲劳损伤和剩余使用寿命进行评估。以一座铁路下承式钢桁梁桥为例,利用实测应力数据对所提方法进行验证,与既有方法评估结果进行比较,并研究了车速和轨道不平顺对桥梁疲劳性能的影响。结果表明:本文方法所得构件疲劳应力与实测数据符合较好,能够对铁路钢桥疲劳损伤和使用寿命进行准确评估;列车速度对桥梁疲劳性能有显著的影响,构件疲劳损伤程度并不一定随着车速的提高而增大;轨道不平顺能够显著影响桥梁疲劳损伤累积,轨道平顺性越好,构件疲劳损伤程度越低,加强轨道维护、保持良好轨道状态能够有效延长铁路钢桥的疲劳使用寿命。     

大跨度悬索桥抖振的概率疲劳累积损伤分析

为探讨脉动风作用下大跨度悬索桥的抖振疲劳问题,在桥梁抖振时域分析基础上,得到悬索桥构件的应力响应时程.采用雨流计数法对不同等级风速作用下的应力循环进行统计,同时假设构件疲劳寿命服从威布尔分布,得到风振的疲劳累积损伤及可靠度分析方法.最后以东海某大跨悬索桥为对象进行了详细探讨.结果表明:该桥的主缆及吊杆在脉动风荷载作用下有足够的疲劳可靠度,不会出现疲劳破坏;加劲梁在高风速下抖振疲劳损伤较大,在运营过程中,应加强对加劲梁在强风作用后的损伤检测.     

大型养路机械在役车轴超声波探伤工艺研究

采用超声波无损检测技术,对大型养路机械在役车轴的应力集中部位进行超声波探伤,能够及时发现车轴内部的缺陷和疲劳裂纹,防止车轴断裂事故的发生,确保行车安全。     

轴承异常诊断的现状与动向

在车辆、设备维修现场,迫切需要准确且早期地检测出的轴承损伤的主要故障原因。本文介绍了关于检测损伤的振动方法、声发射法(AE)以及组合了这些方法的复合读出信号法,并阐述了油中磨损粉末分析、超声波计测等诊断轴承异常的技术现状以及新尝试的技术动向。     

基于Lamb波高阶JS散度的铝合金板损伤定征方法

针对高速列车车体铝合金构件疲劳损伤的在线检测问题，提出一种基于Lamb波时频高阶JS散度的铝合金裂纹损伤量化评估方法。采用基于相空间重构的奇异值分解方法对Lamb波传感信号进行噪声抑制，利用归一化窗S变换分析损伤信号的时频域瞬态能量分布特征。为了更深层次地揭示Lamb波损伤信号在时间维度与频率维度的非线性分布特性，提出信号时域与频域的n阶矩计算方法，采用损伤信号与无损信号间的时频高阶JS散度距离作为损伤指数对铝合金板的疲劳损伤进行量化评估，并分析高阶JS散度距离与铝合金板疲劳裂纹密度间的线性相关性。有限元仿真和铝合金板的疲劳损伤检测试验结果表明，本文提出的方法对铝合金薄壁件早期裂纹具有较高的敏感性，对疲劳裂纹损伤具有较好的量化表征能力。该方法无需进行Lamb波在复杂构件中传播机理分析与损伤波包识别，简单高效，可操作性强，在高速列车车体复杂结构损伤评估中具有较好的应用前景。     

超声波自动探伤机软件的一点改进

1　综述1.1　超声波探伤在我国工业领域早已广泛应用 ,当前我国铁路系统亦广泛应用超声波技术对车辆轮轴镶入部进行探伤检查 ,以发现其疲劳裂纹和内部缺陷。铁路系统应用最多的是ＬＷＣＺＴ型系列微机控制超声波自动探伤机 (以下简称“微控超探”) ,其中ＬＷＣＺＴ -Ｃ型用于探测货车滑动轴承和无轴箱滚动轴承不退轴箱外壳。1.2　超声波在材料或构件中传播时 ,携带有表征其性能和特点的信息 ,自动探伤就是通过微机控制 ,由系统提取这些信息来分析、处理和评价的全过程。当超声波探测到某个部位的不良信息 (如裂纹、材质不良、内部缺陷等 )时…     

货车车体结构腐蚀损伤与疲劳寿命研究

研究了车辆承载构件在运用环境腐蚀和应力联合作用下的腐蚀疲劳问题，探讨了考虑可靠度的腐蚀疲劳损伤分析与计算方法，并以C64型敞车为对象，选择车体结构危险部位进行了组合工况下腐蚀疲劳损伤与疲劳寿命实例计算，着重分析了腐蚀对C64型敞车疲劳损伤及疲劳寿命的影响。     

基于声发射技术的道岔尖轨伤损监测系统研究

道岔尖轨是轨道的风险控制关键点，针对现有伤损检测技术在道岔尖轨处存在盲区的问题，提出一种基于声发射信号的铁路道岔尖轨伤损监测方法，研发出道岔尖轨损伤监测系统。系统基于伤损模式分类算法对列车经过钢轨时所产生的声发射信号进行分析，实现对尖轨伤损状态的识别。现场测试数据表明该方法能够有效识别道岔尖轨的伤损。     

车辆焊接转向架承载构件疲劳强度评估方法及算例

本文根据焊接结构的疲劳特点和国外对焊接结构疲劳特性的研究成果，借鉴《钢结构疲劳设计规范》＾［２］的计算方法（简称为ＳＣＣＳ规范方法），对２０９型转向架焊接构架进行了疲劳强度评估，并用铁道部四方车辆研究所对２０９型转向架焊接构架的疲劳试验数据作了验证。研究表明，ＥＣＣＳ规范方法用于车辆焊接转向架承载构件的疲劳强度评估是可行的。     

内燃机车轴承圈的声发射法检测

本文介绍了内燃机车轴箱组件中的轴承环用声发射法进行检测的结果。轴承圈的小尺寸范围的定位检测会造成被检缺陷的座标,在到达压电传感器的声发射信号时间误差最小的情况下,也有很大的离散性。为制定好检测方法,确定了激发出声发射信号所必需的最大负荷。轴承圈变形的测量是通过与声发射系统相连接的应变测量系统来完成的。在记录声发射信号时...     

推凸质量对钢轨焊头使用性能的影响

对取自成昆线的气压焊和闪光焊接头处的断裂钢轨试件进行了金相、硬度、宏观断口和微观断口分析,以研究焊接接头断裂原因。金相和硬度分析未发现明显异常组织出现和硬度分布,断口分析表明试件均为疲劳断裂,裂纹源位于焊瘤趾部或焊瘤内部靠近轨腰表面处。     

铁道车辆用钢焊接接头的疲劳和断裂行为

测试了长大货车承载结构中采用的Ａ５１４Ｆ高强度钢、１６Ｍｎ钢和０９ＣｕＰＴｉＸｔ耐候钢及其焊接接头的疲劳裂纹扩展特性（ΔＫｔｈ值和ｄａ／ｄＮ）以及特征ＣＯＤ值，并与原使用的Ａ３钢进行对比分析；同时，试验研究了它们的低温动态断裂韧性Ｋ１ｄ。从而为车辆设计和制订规范提供试验数据。     

铸钢转向架双随机变量概率疲劳设计方法研究

根据铸钢转向架疲劳寿命计算特点，将铸钢材料疲劳试验寿命的离散性和实物结构危险部位疲劳强度影响系数的离散性看作为随机变量，建立了铸钢转向架承载构件双随机变量概率疲劳设计模型，用实测的载荷谱结合材料和实物疲劳试验数据，对转８Ａ铸钢侧架和摇枕疲劳寿命进行了可靠性分析，计算结果与实测吻合。     

多轴低周寿命预测方法研究

在工程中构件缺口根部经常处于多轴应力状态 ,其应力、应变非常复杂 ,多轴低周疲劳损伤与单轴疲劳的情况大不相同 ,目前关于多轴低周疲劳的研究已经成为疲劳领域的热点之一。现对近年来多轴低周疲劳研究现状进行了评述 ,讨论了 3类多轴低周疲劳寿命分析方法。     

使用压力传感器的转向架构架损伤的检测

转向架构架是关系到铁道车辆安全运行的一种重要构件,虽然可通过定检及磁粉探伤、目视检查等无损检测方法来发现故障,可是仍然存在漏检裂纹等风险,作为从整体上降低漏检裂纹风险及监视疲劳裂纹的方法,研究了利用LBB(构件断裂前漏泄)概念的方法。介绍了LBB方法的概况、工作原理及在转向架构架上应用的可能性的评审结果。     

基于DFB光纤激光拍频解调的高分辨率声发射检测技术

提出了一种结构简单的基于分布式反馈(DFB)光纤激光器的拍频解调系统,该解调系统的应变分辨率可以达到6.4×10~(-3)με,动态范围可以达到400 MHz。提出的基于DFB光纤激光拍频解调技术的应变分辨率高于基于匹配光栅、线性滤波器和阵列波导光栅滤波器波长解调技术。动态范围大于基于可调谐激光器的相移光纤布拉格光栅强度解调技术和基于光纤干涉仪的光纤激光相位解调技术。整个系统的2个激光相互拍频得到拍频信号,通过基于虚拟仪器的信号采集处理系统进行处理。由高采样率的数据采集卡采集数据,通过基于LabVIEW的软件系统进行信号分析,得到拍频信号的频谱图。由频谱图得到拍频信号的带宽,再根据波长与频率的关系,DFB光纤激光器的灵敏度得到解调系统的应变分辨率。根据NI数据采集卡的采样率得到解调系统的动态范围。采用短时傅里叶变换法的时频分析方法提高应变分辨率。提出的DFB光纤激光拍频解调的声发射检测技术能够以较高的应变分辨率实现对由磨损或断裂等故障引起的高频声发射信号的检测。