无砟轨道砂浆层病害联合检测模型试验及三维正演模拟

发布时间：2021-01-22 17:17

　　随着我国高速铁路的不断发展,无砟轨道在铁路工程中得到了广泛的应用,但是长期的列车荷载和复杂的外部环境会导致无砟轨道结构中砂浆层出现空洞、脱空等伤损病害。因此,合理地使用无损检测技术确定出砂浆层中伤损病害的具体情况具有重要的工程价值。目前,应用于无砟轨道病害检测的无损检测技术中,探地雷达法和冲击回波法检测技术使用颇多,探地雷达法在检测时有检测速度快效率高等优点,但是易受钢筋等材料的影响,而冲击回波法在检测中虽然检测精度高,但缺点是检测速度相对较慢,合理地将两种无损检测技术联合起来对结构进行检测,则可以确保检测精度和速率。论文对无砟轨道模型开展联合检测试验,使用探地雷达法和冲击回波法两种无损检测技术对无砟轨道模型进行检测,总结出适合无砟轨道检测的联合检测方法,并通过Matlab软件编程模拟电磁波在无砟轨道模型中的传播特点。本文的主要研究内容如下:（1）设计并制作了无砟轨道物理模型,使用探地雷达仪器对该物理模型进行检测,使用相关软件对模型内砂浆层病害的检测图像进行了进一步分析。通过分析该无砟轨道模型砂浆层病害的检测图像,确定了探地雷达在对无砟轨道结构检测时的可行性及适用情况。（2）使用冲击回... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

Ｒ虼耍?绱挪ㄔ诖死喾谴判越橹手写?ナ辈换崾艿教?蟮?影响，但是当电磁波遇到磁导率可以达到100以上的铁磁性物质时会发生极大的衰减和频散，会极大的影响电磁波的传播路径和最后的检测图像。介电常数也是一个无量纲的物理量，它是表征电介质的最基本的参量，是衡量电介质在电场的极化行为或储存电荷能力的参数，在探地雷达的应用中，相对介电常数是反映地下介质特性的重要参数。电磁波通过两种介电常数不同的介质边界面时发生反射，图像中反映出来则是明显的图像分层，反射波的强度与两种介质的介电常数和电导率密切相关。图2.1探地雷达技术检测示意图Fig2.1SchematicdiagramofGPR

无砟轨道砂浆层病害联合检测模型试验及三维正演模拟122.2.3超声导波法超声导波法检测技术是无损检测领域较新的技术方法之一，其基本原理就是运用超声波在介质内部传播过程中遇到介质交界面时声波会发生波形变化，这种经介质边界制导传播的超声波称为超声导波。由于超声导波沿介质边界传播，所以相对于传统的检测技术，对于地层横波速度大于介质中流体波速的硬地层，导波以大于横波全反射角射向井壁的波，即使经过结构交界面多次反射，能量也不会散失，这部分波径向干涉形成驻波所对应的导波衰减较少。在板状结构中，导波以不同的波形传播，分别是对称和非对称波纵波以及剪切波。在无限均匀介质中传播的波称为体波，一种叫横波（剪切波，S波），一种叫纵波（疏密波，无旋波，拉压波，P波），它们均以各自的速度传播而无波形融合。超声导波法的主要优势就是在检测管道时可以测量到2%～5%的管壁损失量，位置也可以确定到比较精确，测试范围可以从探头起超过150米，适用于架空、穿越管道，从较远的距离检测难以到达的区域，可以在运营中管道检测其是否被腐蚀以及被腐蚀的状态，再基于信号的强度和特征对管道的损坏程度进行分类。超声导波的局限性主要体现在不能测量管道的真实残余壁厚或最小壁厚，不能准确的缺点缺陷的尺寸和形状，并且在轴向裂纹的检测和单独的小缺陷检测上也存在一定的局限性。超声导波检测技术在对工程中各种结构进行检测时，对检出检测目标体的病害伤损只能做到大概的定位，但是如果需要对结构中病害伤损的尺寸大孝具体位置做到更精确的判断，还需要结合其他适合的无损检测技术进行联合检测以达到最好的识别效果。图2.2超声导波检测示意图Fig2.2Schematicdiagramofultrasonicguidedwaveprinciple


本文编号：2993613