学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于电磁超声的钢轨温度应力检测技术研究

作　者: 吴建明
导　师: 姚恩涛
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 电磁超声电磁屏蔽系统仿真锁相放大电路应力检测
分类号: TP274.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 21次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

钢轨温度应力过大会造成铁轨的弯曲变形，引发安全事故。钢轨温度应力的非接触巡检具有很高的应用价值。本文的重点是研究电磁超声检测温度应力技术。由于电磁超声检测是在工件表面的趋肤层进行，不需要耦合介质，所以该方法有非常广阔的应用前景。论文简要分析了电磁超声检测应力原理，推导出应力检测在各个阶段相应的物理方程式。并将检测系统划分为发射模块和接收模块。应用Comsol软件对电磁超声发射部分进行了仿真。在仿真过程中，研究了发射线圈、提离距离、磁场强度以及平台材料对超声波的影响。通过仿真结果，最终优化了平台结构，提高了系统稳定性。根据电磁超声信号的特点，设计了正交矢量锁相放大电路对电磁超声波进行信号调理。由于电磁超声发射功率较大，会对接收模块产生电磁干扰，因此，论文研究了电磁屏蔽技术，采取了屏蔽等措施，大大减少了电磁干扰的影响。论文完整地设计了电磁超声检测系统，并对钢轨进行了应力检测实验，利用拟合方法得到了钢轨的应力-相位差关系，为钢轨应力的动态检测奠定了基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
注释表  10-11
第一章绪论  11-19
  1.1 课题研究的背景及意义  11-12
  1.2 钢轨应力测量技术的发展现状  12-16
    1.2.1 有损检测法  13
    1.2.2 标定轨长法  13-14
    1.2.3 无损检测法  14-16
  1.3 EMAT 研究现状  16-18
    1.3.1 国外研究现状  16-17
    1.3.2 国内研究现状  17-18
  1.4 课题研究的主要内容  18-19
第二章电磁超声的基本原理  19-28
  2.1 前言  19
  2.2 EMAT 的原理  19-21
  2.3 EMAT 检测应力原理  21-26
    2.3.1 总体模型方程  21-23
    2.3.2 激发过程模式方程  23-25
    2.3.3 接收过程模式方程  25-26
  2.4 EMAT 应力检测系统设计  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 EMAT 检测系统的电磁干扰屏蔽  28-38
  3.1 屏蔽的意义  28
  3.2 屏蔽的分类  28-33
    3.2.1 静电屏蔽  29-30
    3.2.2 静磁屏蔽  30-31
    3.2.3 电磁屏蔽  31-33
  3.3 实验遇到的现象与解决方法  33-36
  3.4 本章小结  36-38
第四章电磁超声发射部分的仿真  38-47
  4.1 电磁超声平台的原理  38-39
  4.2 仿真的意义  39
  4.3 仿真的步骤  39-40
  4.4 发射部分的仿真分析  40-46
    4.4.1 磁通密度  41-42
    4.4.2 线圈结构  42-45
    4.4.3 提离效应  45
    4.4.4 材料分析  45-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章 EMAT 系统检测的电路设计  47-72
  5.1 前言  47-48
  5.2 EMAT 信号发射系统  48-52
  5.3 EMAT 接收部分  52-63
    5.3.1 选频放大电路  52-53
    5.3.2 平均技术  53
    5.3.3 锁相电路  53-63
  5.4 实验分析  63-70
    5.4.1 第一次实验  66-69
    5.4.2 第二次应力实验  69-70
  5.5 本章小结  70-72
第六章总结与展望  72-74
  6.1 总结  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
在学期间发表论文和科研成果  79

基于电磁超声的钢轨温度应力检测技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文