高速铁路钢轨等重大设施及新型材料无损检测技术
在巡检条件下,实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损;采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损;应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷,并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨(含焊缝)等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。
高速铁路损伤检测:实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测,提高轨道安全性;
智能制造质量检测:实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测,提高智能制造的加工水平;
结构智能健康监控:实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控,提高重大设施寿命。
技术优势
巡检试验转台的速度提升至350km/h,填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术,研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响,克服使用环境、高速运动对检测系统的影响,在高速及重载铁路应用条件下,对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检,构建高速钢轨裂纹巡检设备,实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别,并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术,实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程,抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响;基于多物理量数据的融合分析,精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。
南京航空航天大学
2021-05-11