鋼軌超聲導波檢測技術與應用 許西寧 9787121502491 【台灣高等教育出版社】

第1章 緒論 1
1 1 鋼軌無損檢測技術 2
1 2 超聲導波技術 6
1 2 1 頻散與多模態特性 6
1 2 2 超聲導波缺陷檢測 7
1 2 3 超聲導波模態激勵 8
1 2 4 超聲導波模態識別 10
1 3 超聲導波鋼軌無損檢測 12
1 4 超聲導波檢測裝置 15
1 5 章 節 安排 18
第2章 鋼軌中的超聲導波 20
2 1 鋼軌中超聲導波的頻散曲線 20
2 2 鋼軌中超聲導波的模態與振形 28
2 3 鋼軌中超聲導波模態的選取原則 31
第3章 鋼軌中超聲導波的有限元仿真 39
3 1 鋼軌建模 39
3 1 1 幾何體導入 40
3 1 2 拆分模型 41
3 1 3 移動模型 43
3 1 4 劃分2D網格 44
3 1 5 拉伸2D網格生成3D網格 46
3 1 6 刪除2D網格 47
3 1 7 鏡像複製 48
3 1 8 設置材料參數 52
3 1 9 導出模型 55
3 2 有限元仿真 55
3 3 數據後處理 60
3 4 扣件約束下的鋼軌有限元仿真 67
第4章 鋼軌中超聲導波的模態分析方法 72
4 1 時域分析 72
4 2 模態振形分析 74
4 2 1 利用差值驗證相似 78
4 2 2 利用互相關驗證相似 79
4 3 小波分析 81
4 4 2D-FFT分析 85
4 5 模態振形矩陣分析 90
第5章 鋼軌中超聲導波模態的激勵控制 97
5 1 激勵響應分析方法 97
5 2 基於振形矩陣的超聲導波模態激勵方法 100
5 2 1 超聲導波模態激勵方向研究 100
5 2 2 超聲導波模態激勵係數研究 104
5 2 3 超聲導波模態激勵節 點研究 107
5 2 4 超聲導波模態激勵方法的仿真 116
5 3 基於相控延時技術的超聲導波模態激勵方法 125
5 3 1 相控延時技術 125
5 3 2 鋼軌建模及有限元仿真 127
5 3 3 仿真結果及分析 130
第6章 超聲導波檢測系統研製 135
6 1 超聲導波換能器 135
6 1 1 磁致伸縮式超聲導波換能器 135
6 1 2 激光超聲技術 138
6 1 3 壓電式超聲導波換能器 140
6 2 標準測試測量設備 142
6 3 嵌入式系統硬件設計 143
6 3 1 硬件系統總體設計 143
6 3 2 基於FPGA與ARM的硬件系統設計 145
6 3 3 超聲導波激勵電路設計 149
6 3 4 超聲導波採集電路設計 150
6 4 嵌入式系統軟件設計 153
第7章 超聲導波鋼軌無損檢測技術應用 155
7 1 無縫線路斷軌監測 155
7 1 1 頻散曲線 156
7 1 2 模態選取 157
7 1 3 模態驗證 161
7 1 4 斷軌監測應用 168
7 2 道岔尖軌缺陷檢測 169
7 2 1 道岔尖軌裂紋檢測方法 169
7 2 2 基於基線減法的道岔尖軌缺陷檢測方法 170
7 2 3 超聲導波傳播特性分析 174
7 2 4 仿真分析 183
7 2 5 實驗驗證 188
第8章 機器學習算法在超聲導波鋼軌無損檢測中的應用 192
8 1 超聲導波信號分析與特徵提取 192
8 1 1 基於SVD的鋼軌裂紋信號提取 192
8 1 2 基於ICA的鋼軌裂紋識別研究 196
8 2 基於傳統分類器的裂紋分佈區域識別 200
8 2 1 鋼軌裂紋特徵選擇 200
8 2 2 分類結果對比 203
8 3 基於深度學習算法的裂紋分佈區域識別 204
8 3 1 一維卷積神經網絡算法 204
8 3 2 鋼軌裂紋檢測算法設計 206
8 3 3 鋼軌裂紋分佈區域識別算法設計 210
參考文獻 213

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