李 伟 伍建军 张鹏飞 吕福在 门 阔 唐志峰

(1.中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京 100081;2.浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州 310027;3.有研科技集团有限公司智能传感功能材料国家重点实验室,北京 100081;4.浙江大学数字技术与仪器研究所,杭州 310027)

0 引 言

我国的铁路系统在近年内飞速发展,截止2017年底,我国的铁路总里程数超过12.7万km[1]。铁路运输的运载能力和运输速度大幅提升对铁路系统的组成模块的安全性能形成了更大的考验。道岔尖轨为铁路系统中列车转向结构的重要组成部分,在其运作过程中,承受着列车对其作用的巨大的冲击力。此外在其服役过程中,还承受着环境温度变化以及尖轨上其他部件与尖轨之间的相互作用力影响。尖轨动态的工作状态及在上述多种因素共同作用下,相对于基本轨来说,尖轨上更容易出现缺陷[2]。缺陷的生长将最终导致尖轨结构失效,甚至使尖轨发生断裂,严重威胁列车行车安全,甚至造成列车脱轨事故,带来人员伤亡与财产损失[3]。综上,对道岔尖轨的结构健康进行检测或者监测评估至关重要。

尖轨的非规则变截面结构特征较为复杂,且在每天在运行过程中留出的天窗时间较短。传统的无损检测技术包括超声检测[4]、漏磁检测[5]、涡流检测[6]、射线检测[7]、渗透检测[8]和机器视觉检测[9]等都难以实现全截面覆盖检测。而且上述检测技术都采用低效率的逐点式检测形式,检测工作只能在尖轨运行的天窗时间段进行。……