基于聲發(fā)射技術輪軸疲勞裂紋檢測與剩余剛度的研究.pdf

1、作為鐵路車輛行走的重要部件，機車輪軸會受到諸如路譜、振動沖擊、摩擦力和慣性力等作用，容易產(chǎn)生各種損傷，普遍的失效形式是疲勞損傷，而損傷的主要表現(xiàn)形式為疲勞裂紋。為了保證高速鐵路的行車安全，需要針對輪軸的疲勞裂紋擴展整個歷程來進行測試和研究。傳統(tǒng)的無損檢測手段（如磁粉檢測與超聲波探傷）無法做到在線動態(tài)檢測，不能探測到構件內(nèi)部的早期微觀裂紋，不能分辨不同類型的疲勞故障和其對累積疲勞的影響，存在許多局限;與之相比聲發(fā)射檢測技術作為一項在線的動

2、態(tài)裂紋檢測方法，可以基于來自裂紋本身的聲發(fā)射信號對裂紋進行分析。所以，聲發(fā)射檢測技術可以反映材料疲勞裂紋的萌生以及擴展規(guī)律，同時指導裂紋機理性研究，最后為關鍵結構部件的壽命評估和分析提供技術支持。
　　本文主要針對被測輪軸做聲發(fā)射疲勞檢測試驗研究。提取疲勞裂紋相關的聲發(fā)射特征信號，并基于聲發(fā)射相關參數(shù)分析輪軸疲勞裂紋擴展;結合裂紋疲勞損傷理論，探究聲發(fā)射表征參數(shù)和輪軸疲勞剛度模型之間的關系，對輪軸疲勞剩余剛度進行預測研究。具體內(nèi)容

3、如下所示:
　　(1)根據(jù)金屬裂紋的聲發(fā)射信號信息和輪軸疲勞試驗條件，完成聲發(fā)射測試試驗方案;根據(jù)ANSYS應力云圖，確定試驗測試點位置;在青島四方技術中心的疲勞試驗臺完成輪軸疲勞裂紋擴展行為的試驗，并采集聲發(fā)射試驗數(shù)據(jù)。
　　(2)對聲發(fā)射數(shù)據(jù)進行采集和分析。依據(jù)裂紋擴展速率對輪軸的疲勞壽命進行推測。采用參數(shù)分析法分析信號的時域特征參數(shù)，選取有用的試驗參數(shù)來描述輪軸裂紋萌生、擴展以及斷裂階段，并畫出整個試驗過程參數(shù)擬合曲線