輪對作為高速列車走行部的關(guān)鍵部件,其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到列車的安全運(yùn)行,而局部的應(yīng)力集中和微裂紋是造成輪對突然失效的主要原因。目前,我國主要采用X射線探傷、超聲波探傷以及磁粉探傷等方法檢測輪對故障,但是只能事后檢測已經(jīng)存在的輪對裂紋,不能檢測應(yīng)力集中早期故障,存在巨大的運(yùn)行風(fēng)險性。而金屬磁記憶檢測通過采集輪對表面的自有漏磁場信號,能有效檢測輪對的應(yīng)力集中區(qū)和微裂紋,是一種“主動預(yù)測→預(yù)報(bào)→評估”的早期量診斷過程,具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用前景。金屬磁記憶是一種微弱的地磁信號,極易受到輪對外部干擾和噪聲的污染,影響早期診斷的可靠性,如何對磁記憶信號進(jìn)行消噪,提取準(zhǔn)確的早期故障特征,成為輪對磁記憶檢測的難點(diǎn)。與此同時,磁記憶信號的特征與輪對損傷狀態(tài)不是簡單的線性關(guān)系,導(dǎo)致高鐵輪對的定性、定量故障評估成為工程應(yīng)用的瓶頸。針對輪對磁記憶檢測的上述兩個問題,論文展開相應(yīng)研究,其主要內(nèi)容如下:（1）從電磁學(xué)與能量平衡兩個角度研究磁記憶現(xiàn)象的形成機(jī)質(zhì),分別構(gòu)建應(yīng)力集中區(qū)的磁偶極子模型與能量平衡模型,通過仿真驗(yàn)證了所建模型的有效性,為磁記憶的工程應(yīng)用提供有效的理論支撐。（2）根據(jù)相關(guān)性原理對多通道采集的輪... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CRH動車組輪對

基于金屬磁記憶效應(yīng)的高速列車輪對早期故障檢測1.2 金屬磁記憶概述金屬磁記憶技術(shù)（MMM）是根據(jù)在地磁場和工作載荷的共同作用下，在金屬設(shè)備的應(yīng)力集中部位會發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)磁疇組織的定向移動，這種變化在外力撤去后還具有無法恢復(fù)的不可逆性，這種不可逆的過程會產(chǎn)生反應(yīng)應(yīng)力集中狀態(tài)的表面漏磁場。產(chǎn)生漏磁場的原因是由于金屬結(jié)構(gòu)的不對稱性，地球外部磁場在金屬內(nèi)部產(chǎn)生較高的能量。在應(yīng)力集中和疲勞損傷區(qū)域出現(xiàn)的表面漏磁場的磁記憶信號有兩個重要特征：切向分量 ( pH x具有最大值，法向分量 ( )pH y 過零點(diǎn)[7]。因此，通過對待測金屬零件表面漏磁場法向分量和切向分量的提取研究，便能快速確定應(yīng)力集中的部位并做出預(yù)測預(yù)報(bào)。

磁記憶的形成機(jī)理涉及鐵磁學(xué)、彈塑性力學(xué)以及斷裂力學(xué)等許多學(xué)科，的研究一直是學(xué)術(shù)界的難點(diǎn)，至今沒有明確的定論。對于金屬磁記憶的作在著多種解釋，其中代表性的有“自有漏磁場”學(xué)說、“能量平衡“學(xué)說種學(xué)說，分別建立自有漏磁場模型與能量平衡模型，通過 matlab 仿真驗(yàn)檢測技術(shù)提供有力的理論支撐。有漏磁場模型表明，表面自有漏磁場信號只有當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度導(dǎo)致微觀缺陷后才會出現(xiàn)，鋼，此壓力閾值一般是 60-80Mpa[53]。在如上壓力下，試件上由于材料微生微觀缺陷（如位錯、剪切帶），且表面比內(nèi)部的壓力狀態(tài)更加明顯。因生表面漏磁場信號的必要條件[48]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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