水浸相控阵超声轮辋缺陷探伤的研究

发布时间：2017-04-26 16:10

  本文关键词：水浸相控阵超声轮辋缺陷探伤的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水浸相控阵超声探伤在保障铁路设备运行安全方面扮演着重要角色,如何提高和评定检测的可靠性已经成为急待解决的关键问题之一。水浸相控阵超声探伤技术是实现机车车轮轮辋探伤的一种有效手段,对提高轮辋缺陷的检测效率,保障列车安全运行具有重要意义。本文主要从水浸相控阵超声波探伤理论、声场分析和探伤实验验证这三个方面开展工作。首先分析了水浸相控阵超声的国内外研究现状与发展趋势,综述了水浸相控阵超声探伤的发展和应用,对轮对检测技术分类进行了系统描述；根据超声波探伤技术及其发展的规律性,分析了超声波探伤技术在铁路领域的发展与应用。根据水浸相控阵超声波探伤原理,分析了水浸介质对超声探伤的作用,理解了水浸相控阵超声探伤原理,掌握了水浸超声探伤方法。进一步分析了水浸超声检测方法的特点,研究了水浸超声探头结构及其对性能的影响,以及水浸法超声水层厚度的确定方法。接下来,对水浸相控阵超声波探伤中的声场进行了分析和仿真,分析它们各自的声场分布特点。对超声的声场进行了仿真,从常用的基本的直探头、斜探头以及曲界面声场,还有超声相控阵的声场都进行了相应的仿真,从而分析它们各自的声场分布特点。最后,论文着重研究了水浸相控阵超声轮辋探伤的技术,通过大量实验结果验证了水浸超声的原理和技术。重点进行了水浸相控阵超声轮辋检测实验及其结果分析、水浸相控阵超声轮辋探伤水层厚度的探测实验、水浸相控阵轮辋探伤的水流扰动实验、水浸相控阵轮辋探伤探头的角度倾斜实验并进行了实验结果分析,验证了本文原理和技术方法的正确性。并根据实验结果分析,为铁路现场探伤应用技术提供了技术路径和工艺参考。
【关键词】：无损检测 相控阵超声 水浸超声 机车轮辋 轮辋探伤
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U270.7;TB559
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 选题背景与研究意义11-12
• 1.2 国内外的研究现状和发展12-14
• 1.2.1 轮对检测技术分类12
• 1.2.2 水浸相控阵超声探伤技术发展趋势12-14
• 1.2.3 铁路领域的水浸相控阵超声波探伤技术14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第2章 水浸相控阵超声波探伤理论分析16-28
• 2.1 基本理论16-19
• 2.1.1 水浸相控阵检测原理16-18
• 2.1.2 常用扫查方式18-19
• 2.2 探伤特点及性能19-24
• 2.2.1 水浸相控阵超声探伤特点19-21
• 2.2.2 水浸探头结构及其探伤性能21-22
• 2.2.3 探伤的性能指标22-23
• 2.2.4 如何确定水层厚度23-24
• 2.3 水浸超声探头及应用24-27
• 2.3.1 水浸聚焦探头24-25
• 2.3.2 水浸平探头的运用25
• 2.3.3 水浸相控阵超声探伤探头的参数25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 水浸相控阵超声的声场分析与仿真28-40
• 3.1 水浸聚焦超声波探伤中的声阻抗匹配作用28-29
• 3.2 水浸相控阵超声的声场29-33
• 3.2.1 检测时的声束控制29-31
• 3.2.2 探头的声场传播31-32
• 3.2.3 近场区的声场特性32-33
• 3.3 探头声场的仿真与分析33-37
• 3.3.1 直探头声场仿真33-34
• 3.3.2 斜探头声场仿真34-35
• 3.3.3 曲界面的声场仿真35-36
• 3.3.4 超声相控阵的声场仿真36-37
• 3.4 想声场与实际声场的比较37-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 探伤实验及结果分析40-55
• 4.1 引言40
• 4.2 水浸TR探头的基础应用40-42
• 4.3 水浸相控阵超声的应用42-49
• 4.3.1 水浸相控阵基础实验42-46
• 4.3.2 水浸相控阵扫查实验46-47
• 4.3.3 水浸相控阵CSII-1标准试块水层厚度实验47-49
• 4.4 轮辋缺陷水浸法探伤中水层厚度的确定49-51
• 4.5 轮辋缺陷水浸法探伤干扰因素分析51-54
• 4.5.1 水流扰动对探伤的影响51-53
• 4.5.2 探头角度倾斜对探伤的影响53-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第5章 总结与展望55-56
• 5.1 总结55
• 5.2 展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果61

【参考文献】

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