范振中

(中国铁道科学研究院, 北京 100081)



高速铁路用钢轨磁记忆检测方法

范振中

(中国铁道科学研究院, 北京 100081)

摘要:通过构建磁记忆信号采集系统，检测高速铁路钢轨用U71Mn钢试件法向磁记忆信号，对信号进行小波包变换与Hilbert变换，得到法向磁记忆信号包络，求取梯度特征值；提出磁记忆信号的小波包能量谱分析方法，通过对有中心小孔人工缺陷的U71Mn钢试件进行拉伸试验，采集不同载荷下试件表面的法向磁记忆信号，以小波包分解频带的能量作为试件应力集中的判定特征值，根据小波包不同空间能量谱中能量的大小及分布，判断试件的应力集中部位及应力集中程度。结果表明:该方法对钢轨用U71Mn钢的检测具有较好的可行性,可望在磁记忆信号的计算机自动识别方面具有工程应用价值。

关键词:高铁；金属磁记忆检测；小波包；能量谱

U71Mn钢具有极佳的韧性和高强度、耐磨等特点，是高速铁路中用量最大的钢轨材料之一，笔者采用金属磁记忆检测技术对U71Mn钢早期应力集中区域进行判别:改进了现有磁记忆梯度判别方法，为消除复杂工况对磁记忆信号的干扰，引入小波包变换，随后对变换后的信号应用Hilbert变换以求取包络信号[1-2]，再对包络信号求取梯度特征值；根据小波包能量理论，提出新的高铁用钢轨磁记忆信号小波包能量谱检测方法，通过分析带中心圆孔拉伸件在不同载荷下法向磁记忆信号的小波包能量谱，得出应力大小与信号小波包能量谱的对应关系。……