《高速長鋼軌道結構溫度應力的檢測機理及方法的研究》是依託北京化工大學，由祁欣擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高速長鋼軌道結構溫度應力的檢測機理及方法的研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：祁欣
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高速無縫線路長鋼軌受熱脹冷縮規律影響易產生突發性脹軌、斷軌跑道事故。針對線上、無損、快速檢測高速長鋼軌道結構溫度應力還沒有解決的科學問題、技術難點，研究金屬磁彈波、記憶技術線上檢測鋼軌熱脹冷縮溫度應力的機理，開發線上融合檢測技術的硬體、軟體（包）系統。通過研究線路熱脹冷縮引起溫度應力變化的規律，建立磁彈波技術檢測無縫線路穩定性物理模型和穩定受力的數學模型，制定金屬磁彈波、記憶檢測線路穩定受力的方法和線上實施方案。建立實際鎖定軌溫的物理模型和檢測方法。以鋼軌表面自有漏磁場隨位形的變化確定線路應力集中區應力的集中程度，以鋼軌受力釋放磁彈波數值確定線路集中區應力大小。兩個檢測技術功能融合，檢測數據相互認證，提高線上檢測的工作效率，提高線路定性檢測的準確度和定量檢測的精度。項目研究在高速鐵路安全運營方面具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
項目以解決無縫鐵路受熱脹冷縮規律影響引發脹軌跑道事故的工程檢測任務為背景，以檢測同材質同狀態鋼軌溫度應力為研究對象，旨在確定MBN—MMM線上融合檢測長鋼軌溫度應力的檢測方法及檢測實施方案，建立線上檢測“鎖定軌溫”的物理判據，構建MBN—MMM融合檢測技術的理論和關鍵技術並形成科學體系，對我國高速無縫線路溫度應力和鎖定軌溫的線上檢測提供新思路和新方法。 （1）項目為解決無縫線路長鋼軌道結構溫度應力線上檢測範圍大，檢測工作繁瑣的難題。將金屬磁記憶和磁巴克豪森噪聲兩種技術融合，優勢互補，缺點互除，採用自動控制技術切換金屬磁記憶和磁巴克豪森噪聲工作系統，提出一種簡便、快速、無損、線上的應力檢測方法。 （2）項目推導了磁巴克豪森跳躍平均體積與應力和激勵磁場的數學關係。利用鐵磁體在交變磁場作用下磁疇壁不可逆位移釋放的磁巴克豪森跳躍的平均體積，與不可逆磁化率和鐵磁體所受應力之間的關係，研究磁巴克豪森跳躍平均體積與激勵磁場的理論關係，為磁巴克豪森跳躍信號隨應力變化曲線的標定問題提供理論依據。 （3）項目建立了無縫線路穩定性的水壩模型和存儲能量數學計算公式。此公式利用金屬磁記憶——磁巴克豪森噪聲融合應力檢測方法，研究無縫線路溫度應力的變化規律；採用靜力平衡的虛功原理，以及線路的強度和穩定條件，計算無縫線路當前存儲能量，從能量角度說明線路穩定性。 （4）項目定義了無縫線路穩定性評估條件。此條件基於離散短時傅立葉變換原理，依據溫度應力變化頻率及對應的幅值。通過分析和比較不同情況下無縫線路溫度應力的離散短時傅立葉變換頻譜和穩定性評估公式，證明了該方法有效可行，能夠定量地評估無縫線路的穩定性。 （5）項目建立了無縫線路實際鎖定軌溫計算公式，確定了實際鎖定軌溫檢測的線上實施方法。
