基于柔性阵列涡流传感器的转向架构架无损探伤系统

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MS23 结构健康监测及无损检测(负责人：李法新、武湛君 ...

厦门大学
基于稀疏阵列的复杂结构导波概率化诊断
王强南京邮电大学
MS23-0711-O 高温压电换能器的耦合匹配层研制
禹建功河南理工大学
MS23-1870-O 现场检测力学性能新方法：仪器化压痕法
权東一首尔大学
主持人李法新
17:35 17:45
17:55
18:05 18:15 18:25
时间
MS23-2122-O MS23-0344-O MS23-0726-O MS23-0248-O MS23-1132-O
编号
基于时空窗口的 PCA 损伤识别方法研究
周立成华南理工大学
高速铁路运营期结构在线监测关键技术研究
基于边界位移的结构内部不均匀材料分布无损反演方法
王
翔
中铁大桥科学研究院有限公司
法国圣埃蒂安高等矿梅跃业学校生物医学与健
康工程中心
武湛君
基于 SH 导波稀疏阵列和相控阵的结构健康监测系统宦强北京大学
报告题目
报告人单位
基于多点应变感知的落下孔车承载梁动挠度计算与陈琳中南大学应用
基于机器学习的 12Cr2Mo1V 钢韧脆转变温度微磁吴斌北京工业大学无损定量预测方法
爆炸荷载作用下高强混凝土板损伤的 PZT 监测
刘令武汉科技大学
基于激光超声平面波成像的内部缺陷检测方法研究寇兴西安交通大学
非接触柔性电磁超声导波传感器及检测方法研究
范峥南洋理工大学裴翠祥西安交通大学
复合材料微观结构的纳米尺度多场耦合力学成像分析潘锴湘潭大学Fra bibliotek刘增华
14:25 14:35
MS23-2304-O MS23-1016-O

超声相控阵技术在轨道车辆转向架焊缝无损检测中的应用

超声相控阵技术在轨道车辆转向架焊缝无损检测中的应用田勐;李核;唱晓宇
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2024(54)4
【摘要】转向架构架作为铁路客车的主承载部件,对焊接质量提出了十分严格的要求,其关键受力焊缝的无损检测技术也逐步提升。

结合轨道车辆构架产品的结构特点,分析和破解轨道车辆构架关键焊缝内部检测工艺难点,对焊缝进行超声波相控阵检测并在实际检测中得到验证,超声相控阵技术可以准确检测出该类型焊缝中存在的未熔合、未焊透等内部缺陷,实现了轨道车辆转向架电机吊架、闸片托吊座、横梁管等关键焊缝检测的全覆盖,做到了缺陷焊缝的早发现、早消除,有效保障了轨道客车的行车安全。

【总页数】6页(P129-134)
【作者】田勐;李核;唱晓宇
【作者单位】中车长春轨道客车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG441.7
【相关文献】
1.无损检测技术在轨道车辆转向架焊接生产中的应用
2.超声相控阵技术在高速动车组转向架焊缝检测中的应用
3.超声相控阵技术在压力容器焊缝无损检测中的应用
4.新版GB/T11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》和
GB/T29712-2013《焊缝无损检测超声检测验收等级》标准的比较5.新型便携式磁粉检测设备在轨道车辆转向架焊缝检测中的应用
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贴附式涡流阵列传感器在裂纹监测上的应用

贴附式涡流阵列传感器在裂纹监测上的应用张海涛;陈卫;焦胜博;陈鹏飞;冯璐璐【摘要】金属结构疲劳损伤监测是现代飞机结构健康监控的重点和难点,要求传感器具有高可靠性、高灵敏度并且能在恶劣环境中工作.针对飞机结构损伤监测中传感器的特点,采用阵列化的设计思想设计出一种基于柔性电路板工艺的新型涡流传感器.通过构建损伤监测模型,对传感器的参数进行了仿真优化.最后开展了程序载荷谱下2A12-T4铝合金材料的裂纹监测试验以及阳极氧化和电泳喷漆条件下的对比试验.结果表明,贴附式涡流阵列传感器能够定量监测裂纹的扩展,监测精度达到1mm.阳极氧化和电泳喷漆涂层阻碍了传感器对裂纹特征的有效感知,导致传感器的监测灵敏度降低.%Metal structure fatigue monitoring plays an important role in the modern aircraft structural health monitoring. Sensors are required with high-reliability,high-sensitivity, and stability while working in the severe circumstances. According to the properties of fatigue damage monitoring in aircraft structure as well as the arraying designing thought,a new type of eddy sensor based on flexible printed circuit technology is developed. Parameters of the sensor were simulated with optimization through building damage monitoring model. In this article,the monitoring experiment of 2A12-T4 aluminum alloy and anodic oxidation or electrophoretic-coated material fatigue crack under the programmed spectrum is carried out. The monitoring experiment results implied that the sensor is capable of detecting the fatigue crack extension quantification ally with the precision values 1mm. Anodic oxidation andelectrophoretic-coated impeded effective perception of sensors toward crack properties,and the sensitivity has decreased.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(040)011【总页数】5页(P115-119)【关键词】涡流阵列传感器;疲劳裂纹;铝合金;裂纹监测【作者】张海涛;陈卫;焦胜博;陈鹏飞;冯璐璐【作者单位】空军工程大学工程学院,西安 710038;空军工程大学工程学院,西安710038;空军工程大学工程学院,西安 710038;空军工程大学工程学院,西安710038;空军工程大学工程学院,西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TP212.1;V215.6飞机金属结构的损伤特别是疲劳破坏严重威胁飞机的使用可靠性和飞行安全。

柔性电涡流式触觉传感器性能仿真与分析

设置激励频率ｆ范围１～１５ＭＨｚ，以２ＭＨｚ递增，经过求解与后处理，在不同的激励频率下磁场与磁感应强度Ｂ、感应电压Ｕ、电阻Ｒ和电抗Ｘ以及电涡流Ｓ的变化情况如图６所示。根据图６（ａ），Ｂ和Ｕ随着ｆ的增大而逐渐增加。图６（ｂ）为ｆ与Ｒ和Ｘ的关系变化，二者均与ｆ成正相关关系。由图６（ｃ）可知，Ｓ随着ｆ的增大而成几何倍数的增加，而电涡流集肤层深度 δ 逐渐减小。根据传感器的工作原理，Ｓ越大传感器的灵敏度越高。根据仿真结果，当ｆ分别为１、３、５、７、９、
地贴近实际情况得出仿真结果，如图４所示，线圈和金
属板处的网格划分很细密，其余部分的网格随着与线
圈和金属板距离的增大而逐渐变大。
图４二维模型的网格划分图
３仿真结果与分析３．１激励频率对电涡流触觉传感器性能的影响
激励频率ｆ＝０时的初始状态下磁场分布情况如图５（ａ）所示，靠近线圈中心的磁感应强度Ｂ较大，最大值２６７．５２×１０－８Ｔ，最小值６．５３×１０－８Ｔ。图５（ｂ）是线圈电流密度模Ｓ的分布情况，最大值为５５５２３．２６６Ａ／ｍ２，越靠近线圈中心Ｓ值就越大。
其磁矢量势Ａ由式（１）计算：
（
ｉωσ－ω２
ε）
Ａ＋▽×（
μ－１
▽×Ａ）
＝
Ｊ
ｅ φ
（１）
式中：ｉ为电流；ω 为角频率；σ 为电导率；ε 为介电常
数；μ
为磁导率；Ｊ
ｅ φ
为电流密度。
由电流密度产生的电流为：
∫Ｊ
ｅ φ
ｄｓ
＝
Ｉ
（２）
ｓ
式中ｓ为电流穿过的曲面。

基于超声导波的列车转向架结构损伤定位成像研究

ＤａｍａｇｅＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＩｍａｇｉｎｇｏｆＴｒａｉｎ’ ＳＢｏｇｉｅＦｒａｍｅｓ
ＢａｓｅｄｏｎＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＧｕｉｄｅｄ厂刁ｖｅ
ＸＩＡＯ一ｃｈｅｎｇ，ＬＹＵＰｅｎｇ－ｍｉｎ，一ｃａｉ
关键词：振动与波；Ｌｍｂａ波；反演法；频散；损伤概率密度；损伤定位成像
中图分类号：ＴＨ１１３．１；ＴＢ５５９
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６．１３３５．２０１５．０３．０３５
Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏｇｉｅｆｒｍｅａｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｒａｉｎ．Ｉｔｓｈｅａｌｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｈｅｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｅｔｒａｔｉｎ．Ｔｈｅｎｏｎ－ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｇｕｉｄｅｄｗａｖｅｓＣｎａｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏ

基于转向架安装的探伤装置[发明专利]

专利名称：基于转向架安装的探伤装置
专利类型：发明专利
发明人：马世宏,李红梁,周利文,许建明,徐其瑞,何为国,王杰,郭立丽,徐坤,刘波
申请号：CN201410017702.0
申请日：20140115
公开号：CN103738357A
公开日：
20140423
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于转向架安装的探伤装置，探伤装置安装在转向架上，探伤装置具体包括左纵梁、右纵梁、框架组成、横梁、单元固定装置组成、电机组成、探轮组成和连接板。

左纵梁、右纵梁通过横梁相互连接组成探伤装置的载体，两个框架组成沿横梁方向彼此相对地安装在载体上。

单元固定装置组成通过连接板可活动地安装在框架组成上，探轮组成设置在单元固定装置组成上。

电机组成设置在由单元固定装置组成和连接板组成的组合体与框架组成之间。

电机组成驱动单元固定装置组成在框架组成上沿横梁方向移动。

本发明装置结构紧凑、适应性强、效率和准确性高，适用于0～80km/h高速探伤作业，能够充分满足当前高密度、高速度的行车运行组织要求。

申请人：株洲时代电子技术有限公司,株洲南车时代电气股份有限公司
地址：412007 湖南省株洲市天元区黄河南路199号
国籍：CN
代理机构：株洲市奇美专利商标事务所
代理人：张继纲
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地铁列车转向架焊缝电涡流检测系统

地铁列车转向架焊缝电涡流检测系统发布时间：2022-09-07T01:54:13.940Z 来源：《科技新时代》2022年4期作者：徐海东赵振强[导读] 电涡流检测技术作为一种常规无损检测技术，易于实现多方向缺陷的高速自动检测，具徐海东赵振强沈阳地铁集团有限公司运营分公司辽宁沈阳 110000 摘要：电涡流检测技术作为一种常规无损检测技术，易于实现多方向缺陷的高速自动检测，具有简单、无偶耦合剂等优点，通常用于发现导电工件表面和近表面缺陷。

关键词：转向架；焊缝；电涡流检测转向架作为城市轨道交通列车运行部件的重要组成部分，对列车的安全运行起着重要作用。

目前，我国投入使用的地铁列车转向架主要是焊接式转向架，由于焊接工艺本身特点，转向架焊接部位易产生残余应力及变形，对转向架的断裂特性、疲劳强度、形状尺寸精度、稳定性等有非常不利的影响。

一、电涡流检测系统关键技术1、工业机器人。

为实现转向架焊缝的自动跟踪及非接触检测功能，机器人配合搭载涡流传感器，能在大尺寸、焊缝种类多、分布复杂的转向架上来回穿梭。

同时，还需考虑移动探头的速度及定位精度，以保证传感器以适当角度贴近焊缝并实现有效的电涡流检测。

转向架焊缝多为表面直焊缝，结构件内有少量角焊缝或环焊缝，所以在实际检测中，系统需根据焊缝类型和位置，完成机器手臂移动路径的规划。

2、三维视觉定位。

电涡流探头组件的初步定位可基于机器人路径示教技术，而精确的焊缝定位需依赖机器视觉定位技术。

路径示教是指机器人系统在应用前通过示教来规划操作路径，然后在正常检测时根据示教路径复现。

当工件尺寸精度高、夹具定位稳定可靠时，整个系统将正常工作。

若工件加工精度不高、夹具未固定到位，对机器人示教来说风险较大。

机器视觉定位技术是指利用计算机模拟人的视觉，从客观事物图像中提取信息，对其处理和理解，最后将其用于实际检测、测量、控制。

该技术最大特点是速度快、信息量大、功能强大、定位准确。

电涡流检测系统采用机器人路径示教初步定位，然后配合机器视觉技术实现精确定位。

CW200K转向架构架焊接残余应力无损测量

CW200K转向架构架焊接残余应力无损测量卢峰华;范玮;马传平【摘要】转向架构架在焊接过程中不可避免地会产生焊接残余应力,焊接残余应力的存在对构架的疲劳强度和疲劳寿命均有很大的影响,测定和掌握构架不同状态下残余应力的大小和分布规律十分必要.利用X射线衍射法测试CW200K转向架构架热处理前后的残余应力.结果表明,构架焊缝区存在高值残余拉伸应力;构架退火可以使纵向残余应力的峰值得到削弱,分布得到均化.在保温时间相同的条件下,提高退火温度有利于提高构架焊接残余应力的平均消除率.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2016(046)001【总页数】4页(P36-39)【关键词】转向架构架;X射线衍射法;焊接残余应力;热处理【作者】卢峰华;范玮;马传平【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;西南交通大学材料学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TG404转向架是机车车辆的主要部件之一，对行车安全起着至关重要的作用，而构架又是转向架的重要承载和传力构件[1]。

目前，绝大部分转向架构架均采用焊接形式，焊接是转向架的基本连接形式[2]。

由于焊接过程是一个局部不均匀的加热过程，不均匀温度场会导致受约束的热变形和塑性变形，不可避免的产生残余应力[3-4]。

残余应力不仅要影响构架外观尺寸精度和尺寸稳定性，还会降低焊接构架的疲劳强度，对构架的疲劳强度和疲劳寿命均有很大的影响[5]。

针对构架浅表层因应力过大造成的变形和起裂，X射线衍射法以其无损、便捷和数据稳定等特性成为研究构架整体浅表层残余应力分布的最佳选择。

X射线衍射残余应力检测方法可以在较短时间内获得构架在多种状态下的残余应力的分布情况，为优化构架不同处理工艺提供了测试技术的支持。

本研究利用X射线衍射法对CW200K转向架构架热处理前后的残余应力进行测试，获得两种状态下残余应力的大小和分布规律以及热处理温度对残余应力消除的影响。

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ｃｉｒｃｕｉｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｏｎ￥８０５０．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗ— ｕｐｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｂｏｇｉｅｒａｆｍｅｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ（ＮＤＴ）ｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｏｎｌｆｅｘｉｂｌｅｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒ
ｅａｃｈａｒａｙｃｏｉｌｓ，ｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒｔｏｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｔｈｅｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔａｒａｙｄｅｔｅｃｔｏｒｓｉｇｎａｌ，ｕｓｉｎｇＯＰ０７ｔｏ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＷｅｕｓｅａｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｒｆｅｑｕｅｎｃｙｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒＡＤ９８５０ａｓａｎｉｎｃｅｎｔｉｖｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｉｆｅｒ
ｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｂｏｇｉｅｌｆａｍｅＮＤＴｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔａｂｌｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ａｂｌｅｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｄｅｔｅｃｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｒ
ｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒｔｈｅｗｅａｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｉｇｎａ１．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｓｉｇｎａｌｗｈｅｔｈｅｒｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｃｒａｃｋｓ．Ｅｘｐｅｒｉ —
测信号进行时分多路传输，既简化后续电路又消除各阵列线圈之间的干扰：采用０Ｐ０７对微
弱检测信号进行前置放大；最后经计算机判断该检测信号是否存在裂纹。模拟实验结果表
明，该系统工作稳定，能够实现转向架构架拐角处裂纹无损探伤关键词：转向架构架；裂纹检测；柔性涡流传感器；无损探伤系统
Hale Waihona Puke 摘要：为了提高转向架构架日常检查效率和解决其在复杂环境下的检测问题．该文基于柔
性涡流传感器技术，设计了转向架构架无损探伤系统。激励发生器采用高集成度频率合成
器ＡＤ９８５０；以￥８０５０２－极管为基础优化设计功率放大电路；采用多路复用器对涡流阵列检
中图分类号：ＴＨ１３文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ９９４４（２０１７）０２ — ００６８ — ０５
ＤｅｓｉｇｎｏｆＢｏｇｉｅＦｒａｍｅＮＤＴＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦｌｅｘｉｂｌｅＥｄｄｙＣｕｒｒｅｎｔＳｅｎｓｏｒＡｒｒａｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｂｏｇｉｅｆｒａｍｅｒｏｕｔｉｎｅｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｏｌｖｅｉｔｓｄｅｔｅｃｔｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎａｃｏｍｐｌｅｘ
ＤＯＩ：１０．１９５５７￣．ｃｎｋｉ．１００１ — ９９４４．２０１７．０２．０１７
基于柔性阵列涡流传感器的转向架构架无损探伤系统
刘正平，毕彬杰
（华东交通大学机电与车辆＿Ｔ－程学院，南昌３３００１３）
ＬＩＵＺｈｅｎｇ — ｐｉｎｇ，ＢＩＢｉｎ — ｊｉｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｅｈａｎｏｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００１３，Ｃｈｉｎａ）