基于全聚焦技术的高速列车空心车轴疲劳裂纹量化检测研究

摘要：

空心车轴是高速列车重要的组成部分,目前主要使用常规超声技术从内孔面检测空心车轴外表面的横向疲劳裂纹,以保障高速列车运行安全.但使用常规超声技术无法实现疲劳裂纹的量化检测,从而无法评估空心车轴下次探伤周期,为列车安全留下隐患.文章研究了双层介质下超声最短传播路径的几何模型,结合Snell定律和Ferrari方法,计算出超声波束在双层介质交界面处的入射点位置,从而实现双层介质中的全聚焦方法成像.试验结果表明,该方法可以提供线性界面入射点坐标的精确解,并且可以准确地重建疲劳裂纹图像.通过增加路径计算和波形转换状态的二次反射来改进模型,可以实现空心车轴的真实裂缝量化成像.试验结果可以清楚地显示裂纹的形状和生长趋势,但裂纹尖端的漫反射现象仍会对裂纹的定量分析产生一定影响.

关键词：高速列车、空心车轴、疲劳裂纹、全聚焦技术、双层介质成像、Snell定律

分类号：U292.91+4;U270.331+.1(铁路运输管理工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资助项目61771409

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：39-43