列车车轮轮辋超声波自动化检测系统研究

发布时间：2023-03-05 04:47

　　车轮作为列车运行中主要的受力支撑部件,承载着数十吨的车厢在轨道上运动,久而久之则会使车轮轮辋发生辋裂等严重损伤。论文以超声波检测技术为理论依据,研制一种专门用于探测车轮缺陷的新型列车车轮轮辋超声波自动化检测系统。首先提出了新型列车车轮超声波自动检测系统的研制目标,并完成了检测系统的总体方案的拟定,确立了由数据采集模块、探头阵列模块和操作控制显示模块组成的车轮超声波自动化检测系统的设计方案。通过对钢轨外偏置超声探伤装置及关键组件进行设计,可实现列车车轮超声波探伤系统对探伤数据的速采集。探头阵列模块主要是针对车轮轮辋缺陷的采集进行探头的选用及布置,包括检测列车车轮轮辋的周向缺陷的双晶直探头和检测径向缺陷的单晶斜探头。运用COMSOL Multiphysics软件对车轮轮辋径向缺陷进行理论分析,通过模拟超声波在车轮内部的传播过程分析车轮内部的缺陷信息,并通过人工车轮试块缺陷探测实验来确定斜探头布置的最佳检测角度。论文深入分析了超声波探伤系统的操作控制显示原理,以VC++为软件平台,设计一款专业探伤软件,实现对整个系统的自动操作控制管理。基于VC++这种编程语言的特点,对应用软件的主要功能进行...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及论文结构
2 超声无损检测基本理论
    2.1 超声波检测技术的定义
    2.2 超声波检测技术的原理
    2.3 超声波检测的基本方法
    2.4 超声检测装置的显示
    2.5 列车车轮超声波检测
        2.5.1 列车车轮结构及内部缺陷的分布
        2.5.2 车轮缺陷限值的确定
        2.5.3 列车车轮检测方法
    2.6 本章小结
3 系统方案设计
    3.1 系统总体方案概述
        3.1.1 研制目标
        3.1.2 系统架构设计
    3.2 数据采集模块
        3.2.1 钢轨外偏置检测线路的设计
        3.2.2 钢轨外偏置超声探伤装置及关键组件设计
    3.3 本章小结
4 探头阵列模块设计及仿真实验
    4.1 探头的种类
    4.2 直探头和斜探头数量及分布
    4.3 人工车轮试块
    4.4 基于COMSOL Multiphysics的车轮缺陷仿真
        4.4.1 构建车轮轮辋仿真模型
        4.4.2 网格划分及激励信号
        4.4.3 人工车轮试块超声模拟结果及探头接收到的超声信号
        4.4.4 探头所接收到的超声信号
    4.5 探伤实验
    4.6 探头与仪器灵敏度余量测试方法
    4.7 本章小结
5 基于VC++的超声波检测系统软件的设计
    5.1 超声波自动化检测系统运行原理概述
        5.1.1 超声探伤仪系统功能与自动化控制
        5.1.2 系统应用软件介绍
    5.2 探伤软件显示界面设计
        5.2.1 通道波形显示区
        5.2.2 关键功能设计
        5.2.3 操作区
    5.3 探伤界面设计
        5.3.1 B扫描成像区
        5.3.2 显示信息区及文件列表区
        5.3.3 关键功能设计
    5.4 参数界面设计
        5.4.1 探头/传感器安装
        5.4.2 机型设置
    5.5 报告界面和退出
    5.6 本章小结
6 实验并分析检测结果
    6.1 实验设备安装
    6.2 实验设备调试
    6.3 实验结果
    6.4 本章小结
总结及展望
致谢
参考文献



本文编号：3755735