基于紅外熱波無損檢測技術(shù)的鋼軌裂紋檢測研究.pdf

1、鋼軌作為鐵路線路輪軌接觸系統(tǒng)中至關(guān)重要的上部構(gòu)件，對引導(dǎo)列車行駛和直接承受復(fù)雜車輛載荷有著重要作用，鋼軌是否處于良好健康狀態(tài)，將直接關(guān)系到鐵路運輸?shù)臅惩ê托熊嚢踩Ｒ虼?，及時檢測出鋼軌軌底裂紋，并對其進行定量測量，對于幫助鐵路工務(wù)部門及時合理地修復(fù)損傷，延長鋼軌使用壽命、降低傷損積累的程度和減少經(jīng)濟損失有著重要的意義。而基于壓電式超聲波的傳統(tǒng)檢測方法，存在檢測時必須使用耦合劑、無法對裂紋缺陷進行定量測量的問題，且軌底裂紋仍是超聲波檢測法

2、的檢測盲區(qū)和檢測精度不高的缺點。本文采用主動式紅外熱波無損檢測技術(shù)對鋼軌軌底裂紋進行檢測與定量測量，對其紅外熱波檢測實驗、圖像處理方法以及ANSYS有限元模擬仿真等進行了重點研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，利用ANSYS軟件建立鋼軌軌底裂紋的三維有限元模型，采用加載熱流密度的方式模擬仿真紅外熱波檢測過程，依據(jù)模擬結(jié)果借助PSDT(Peak of Second-orderDerivative Temperature-tim

3、e，對數(shù)溫度—對數(shù)時間二階微分峰值)法完成軌底裂紋深度的定量測量;通過模擬處于不同尺寸條件下的裂紋傷損，定性分析了裂紋尺寸參量對紅外熱波檢測過程的影響。
　　接著，在分析了紅外熱波無損檢測技術(shù)，包括紅外輻射基本定律與理論，檢測系統(tǒng)及其基本原理的理論基礎(chǔ)上，搭建了鋼軌軌底裂紋紅外熱波檢測實驗平臺，利用熱像儀采集含裂紋傷損的紅外圖像。
　　然后，針對采集到的軌底裂紋紅外圖像存在對比度低、圖像整體清晰度差和紋理細節(jié)模糊的特點，采用