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地铁扣件声发射检测系统设计及损伤信号特征分析

孙庆

孙庆. 地铁扣件声发射检测系统设计及损伤信号特征分析[J]. 上海工程技术大学学报, 2024, 38(2): 118-122. doi: 10.12299/jsues.23-0158
引用本文: 孙庆. 地铁扣件声发射检测系统设计及损伤信号特征分析[J]. 上海工程技术大学学报, 2024, 38(2): 118-122. doi: 10.12299/jsues.23-0158
SUN Qing. Design of acoustic emission detection system for fastener and characteristic analysis of damage signal[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2024, 38(2): 118-122. doi: 10.12299/jsues.23-0158
Citation: SUN Qing. Design of acoustic emission detection system for fastener and characteristic analysis of damage signal[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2024, 38(2): 118-122. doi: 10.12299/jsues.23-0158

地铁扣件声发射检测系统设计及损伤信号特征分析

doi: 10.12299/jsues.23-0158
详细信息
    作者简介:

    孙庆:孙 庆(1988−),男,高级工程师,本科,研究方向为大型装备应用,轨检数据分析。E-mail:15939408503@163.com

  • 中图分类号: U216.3

Design of acoustic emission detection system for fastener and characteristic analysis of damage signal

  • 摘要: 扣件弹条断裂病害是列车运行安全的危险源之一。扣件弹条状态检测以人工巡检方式为主,难以及时检出,且缺乏行之有效的无损检测方法。将声发射技术运用到扣件弹条的损伤检测中,开发了扣件声发射信号采集系统;搭建了B型弹条静载压缩试验系统,采集得到B型弹条折断破坏过程中完整的声发射信号。利用声发射参数分析法得到弹条折断过程中的3个损伤阶段,裂纹扩展阶段声发射事件较为活跃,幅值较高。基于声发射波形分析法得到不同损伤阶段的声发射信号特征,从裂纹萌生、扩展到断裂破坏阶段声发射信号的能量占高的频带依次增大,且越到损伤后期声发射信号高频成分占比越多。
  • 图  1  监测系统设计结构示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of monitoring system design

    图  2  数据采集程序设计流程图

    Figure  2.  Data acquisition program design flowchart

    图  3  数据采集程序图

    Figure  3.  Data acquisition program

    图  4  B型弹条静载压缩试验

    Figure  4.  Static load compression experiment of B-type fastener clip

    图  5  B型弹条静载压缩声发射参数曲线

    Figure  5.  B-type spring bar static load compression acoustic emission parameter curve

    图  6  B型弹条损伤各阶段时域及频域信号

    Figure  6.  B-type clip damage time domain and frequency domain signals at various stages

    表  1  监测系统主要硬件型号

    Table  1.   Main hardware models of the monitoring system

    序号名称型号单位数量
    1声发射传感器Fuji 1045S1
    2前置放大器PXPA61
    3数据采集卡NI 97751
    4数据采集控制器NI cDAQ-91881
    5工业计算机ARK-35001
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  • [1] 林菲, 杨子明, 李永光, 等. 钢轨扣件检测技术研究[J] . 中国铁路,2019(6):103 − 110.
    [2] 王开云. 轨道交通结构服役性能演变与安全控制[J] . 科学报,2019,64(25):2564 − 2565.
    [3] 侯博文, 李佳静, 高亮, 等. 基于脉冲激励下钢轨振动响应的扣件失效识别方法[J] . 工程力学,2021,38(2):122 − 133. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.04.0210
    [4] 孙旭, 王平. 高速铁路扣件失效对车辆−轨道耦合系统动态响应的影响[J] . 铁道学报,2022,44(8):108 − 116. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2022.08.012
    [5] 廖进, 吴松荣, 刘东, 等. 车载式地铁轨道缺陷巡检系统设计[J] . 现代城市轨道交通,2020(4):11 − 16.
    [6] 宋浩然, 田新宇, 戴鹏, 等. 高速铁路综合巡检车研制[J] . 中国铁路,2021(6):28 − 34.
    [7] 张耀新. 铁路扣件的图像预处理和缺失检测的方法研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2021.
    [8] 李欢, 柴晓冬, 彭乐乐, 等. 轨道扣件检测系统设计与分析[J] . 计算机测量与控制,2019,27(2):43 − 46, 64.
    [9] SIKDAR S, OSTACHOWICZ W, PAL J. Damage-induced acoustic emission source identification in an advanced sandwich composite structure[J] . Composite Structures,2018,202:860 − 866.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-28
  • 刊出日期:  2024-06-30

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