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基于探頭超聲聲場特性的受電弓碳滑板內(nèi)部裂紋檢測研究

作者:宋怡雋; 高國強(qiáng); 陳明禮; 涂川俊; 魏文賦; 楊澤鋒; 吳廣寧 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院; 成都610031; 哈爾濱電碳廠; 哈爾濱150025; 湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 長沙410082

摘要:受電弓滑板內(nèi)部裂紋會對其服役性能造成不良影響,甚至危害列車行車安全,然而,針對受電弓滑板內(nèi)部裂紋的檢測方法研究尚未具體展開。探頭選擇是影響裂紋檢測的重要因素,本文通過超聲檢測方法對受電弓滑板內(nèi)部裂紋進(jìn)行檢測研究,根據(jù)瑞利積分理論,結(jié)合受電弓滑板的幾何參數(shù)、聲學(xué)性能、探頭和耦合劑的特性參數(shù),建立了超聲波在受電弓滑板內(nèi)部傳播的基于pencil法修正的瑞利積分模型,研究了在不同探頭頻率、探頭直徑下受電弓滑板內(nèi)部的聲場分布規(guī)律,確定了探頭參數(shù)的選擇范圍,比較了單裂紋和多裂紋情況下探頭參數(shù)選擇的差異。研究結(jié)果表明:探頭頻率應(yīng)選擇在2MHz以下,探頭直徑應(yīng)選擇在12mm以下,單裂紋和多裂紋條件下探頭參數(shù)的選擇有所不同。研究結(jié)果為受電弓滑板內(nèi)部裂紋探頭的選擇提供了一種科學(xué)、便捷的方法,提高了滑板內(nèi)部裂紋檢測的精確性,為其內(nèi)部損傷程度的評估提供了理論依據(jù)。

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