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基于X射线断层扫描的钢轨滚动接触疲劳裂纹形状建模方法
被引量：
3
1
作者
周宇
木东升
+2 位作者
韩延彬
黄旭炜
张聪聪
《华东交通大学学报》
2019年第1期41-48,共8页
为建立钢轨滚动接触疲劳裂纹真实形状数学模型,采用X射线断层扫描技术,获得了钢轨轨距角-轨肩处的滚动接触疲劳裂纹的真实形态点云数据,提出栅格算法确定裂纹尖端和开口的边界点、三次B样条曲线拟合裂纹尖端、裂纹面与钢轨轨面相交确定...
为建立钢轨滚动接触疲劳裂纹真实形状数学模型,采用X射线断层扫描技术,获得了钢轨轨距角-轨肩处的滚动接触疲劳裂纹的真实形态点云数据,提出栅格算法确定裂纹尖端和开口的边界点、三次B样条曲线拟合裂纹尖端、裂纹面与钢轨轨面相交确定裂纹开口的钢轨滚动接触疲劳裂纹形状建模方法。研究发现:栅格算法提取的裂纹边界特征点比凸包算法提取的裂纹边界特征点多,代表裂纹边界特征的凸点和凹点都识别,使得裂纹边界失真度更小;随着栅格边长减小,栅格算法提取出的裂纹边界点数量增加,减少了凸包算法的漏点问题。将提取好的裂纹尖端边界点分别用最小二乘法、Bezier曲线、三次B样条曲线等方法进行曲线拟合,发现三次B样条曲线拟合得到的裂纹尖端与真实裂纹最为接近,其数据拟合的偏差最大值和标准差均最小,由此获取了真实裂纹的尖端形状数学模型。
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关键词
钢轨
滚动接触疲劳裂纹
X射线断层扫描
栅格算法
三次B样条曲线
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职称材料
基于涡流检测和神经网络的钢轨表面滚动接触疲劳裂纹特征评估
被引量：
6
2
作者
熊龙辉
张玉华
+3 位作者
马运忠
李培
钟艳春
黄筱妍
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期69-75,共7页
基于钢轨表面不同深度和角度的2组人工伤损及涡流检测系统,在100~2000 kHz激励频率范围内进行钢轨裂纹检测试验,确定最佳激励频率;在最佳激励频率769 kHz条件下对人工伤损进行检测,分析伤损尺寸参数与信号特征值的关系;基于最小二乘法...
基于钢轨表面不同深度和角度的2组人工伤损及涡流检测系统,在100~2000 kHz激励频率范围内进行钢轨裂纹检测试验,确定最佳激励频率;在最佳激励频率769 kHz条件下对人工伤损进行检测,分析伤损尺寸参数与信号特征值的关系;基于最小二乘法曲线拟合原理,分别采用指数函数和三次多项式函数对伤损深度和角度进行定量评估;采用基于LM算法的BP神经网络方法,对伤损深度和角度进行定量评估;对2类定量评估结果进行对比。结果表明:基于曲线拟合原理的定量评估中指数函数更适用,其对深度和角度定量评估分类准确率分别为75%和66.67%;神经网络方法对深度和角度定量评估分类准确率分别为100%和83.33%,均高于指数函数定量评估。
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关键词
钢轨检测
钢轨伤损
滚动接触疲劳裂纹
涡流检测
曲线拟合
神经网络
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职称材料
高速铁路钢轨预打磨策略及伤损发展特征
被引量：
8
3
作者
张聪聪
周宇
+2 位作者
黄旭炜
木东升
韩延彬
《华东交通大学学报》
2019年第2期33-40,共8页
针对高速铁路预打磨钢轨进行磨耗和疲劳裂纹萌生仿真预测和现场跟踪试验,对预打磨钢轨的实施效果、伤损类型和发展特征进行了分析。分析结果表明,实施特殊型面的新轨预打磨能有效地控制轮轨接触点的位置和接触宽度,获得较好的轮轨关系...
针对高速铁路预打磨钢轨进行磨耗和疲劳裂纹萌生仿真预测和现场跟踪试验,对预打磨钢轨的实施效果、伤损类型和发展特征进行了分析。分析结果表明,实施特殊型面的新轨预打磨能有效地控制轮轨接触点的位置和接触宽度,获得较好的轮轨关系。预打磨后的钢轨在运营中主要受磨耗影响,磨耗呈线性增加的趋势,外轨磨耗分布在轨头-10°～60°范围,内轨磨耗分布在轨头中心±10°范围。运营大约1年,部分地段的外轨预打磨型面被磨耗所改变,轮轨接触状态恶化,高速铁路预防性打磨周期可以在1～1.5年内实施。
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关键词
钢轨
磨耗
滚动接触疲劳裂纹
预打磨
预防性打磨
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职称材料
题名
基于X射线断层扫描的钢轨滚动接触疲劳裂纹形状建模方法
被引量：
3
1
作者
周宇
木东升
韩延彬
黄旭炜
张聪聪
机构
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
出处
《华东交通大学学报》
2019年第1期41-48,共8页
基金
国家自然科学基金(51678445
51878661
+2 种基金
51808557)
中国铁路总公司科技研究开发计划重大课题(2017G003-A)
石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(STKF201715)
文摘
为建立钢轨滚动接触疲劳裂纹真实形状数学模型,采用X射线断层扫描技术,获得了钢轨轨距角-轨肩处的滚动接触疲劳裂纹的真实形态点云数据,提出栅格算法确定裂纹尖端和开口的边界点、三次B样条曲线拟合裂纹尖端、裂纹面与钢轨轨面相交确定裂纹开口的钢轨滚动接触疲劳裂纹形状建模方法。研究发现:栅格算法提取的裂纹边界特征点比凸包算法提取的裂纹边界特征点多,代表裂纹边界特征的凸点和凹点都识别,使得裂纹边界失真度更小;随着栅格边长减小,栅格算法提取出的裂纹边界点数量增加,减少了凸包算法的漏点问题。将提取好的裂纹尖端边界点分别用最小二乘法、Bezier曲线、三次B样条曲线等方法进行曲线拟合,发现三次B样条曲线拟合得到的裂纹尖端与真实裂纹最为接近,其数据拟合的偏差最大值和标准差均最小,由此获取了真实裂纹的尖端形状数学模型。
关键词
钢轨
滚动接触疲劳裂纹
X射线断层扫描
栅格算法
三次B样条曲线
Keywords
rail
rolling contact fatigue crack
X-ray tomography
grid method
cubic B-spline curve
分类号
U213.42 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于涡流检测和神经网络的钢轨表面滚动接触疲劳裂纹特征评估
被引量：
6
2
作者
熊龙辉
张玉华
马运忠
李培
钟艳春
黄筱妍
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
北京铁科英迈技术有限公司
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期69-75,共7页
基金
国家重点研发计划科技助力经济2020重点专项资助项目(2020YFF01015400ZL)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(P2019G025)
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2020YJ153)。
文摘
基于钢轨表面不同深度和角度的2组人工伤损及涡流检测系统,在100~2000 kHz激励频率范围内进行钢轨裂纹检测试验,确定最佳激励频率;在最佳激励频率769 kHz条件下对人工伤损进行检测,分析伤损尺寸参数与信号特征值的关系;基于最小二乘法曲线拟合原理,分别采用指数函数和三次多项式函数对伤损深度和角度进行定量评估;采用基于LM算法的BP神经网络方法,对伤损深度和角度进行定量评估;对2类定量评估结果进行对比。结果表明:基于曲线拟合原理的定量评估中指数函数更适用,其对深度和角度定量评估分类准确率分别为75%和66.67%;神经网络方法对深度和角度定量评估分类准确率分别为100%和83.33%,均高于指数函数定量评估。
关键词
钢轨检测
钢轨伤损
滚动接触疲劳裂纹
涡流检测
曲线拟合
神经网络
Keywords
Rail testing
Rail defect
Rolling contact fatigue crack
Eddy current testing
Curve fitting
Neural network
分类号
U213.244 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
高速铁路钢轨预打磨策略及伤损发展特征
被引量：
8
3
作者
张聪聪
周宇
黄旭炜
木东升
韩延彬
机构
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室
出处
《华东交通大学学报》
2019年第2期33-40,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51678445
51878661)
文摘
针对高速铁路预打磨钢轨进行磨耗和疲劳裂纹萌生仿真预测和现场跟踪试验,对预打磨钢轨的实施效果、伤损类型和发展特征进行了分析。分析结果表明,实施特殊型面的新轨预打磨能有效地控制轮轨接触点的位置和接触宽度,获得较好的轮轨关系。预打磨后的钢轨在运营中主要受磨耗影响,磨耗呈线性增加的趋势,外轨磨耗分布在轨头-10°～60°范围,内轨磨耗分布在轨头中心±10°范围。运营大约1年,部分地段的外轨预打磨型面被磨耗所改变,轮轨接触状态恶化,高速铁路预防性打磨周期可以在1～1.5年内实施。
关键词
钢轨
磨耗
滚动接触疲劳裂纹
预打磨
预防性打磨
Keywords
rail
wear
rolling contact fatigue crack
pre-grinding
preventive grinding
分类号
U213.42 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于X射线断层扫描的钢轨滚动接触疲劳裂纹形状建模方法
周宇
木东升
韩延彬
黄旭炜
张聪聪
《华东交通大学学报》
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于涡流检测和神经网络的钢轨表面滚动接触疲劳裂纹特征评估
熊龙辉
张玉华
马运忠
李培
钟艳春
黄筱妍
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
3
高速铁路钢轨预打磨策略及伤损发展特征
张聪聪
周宇
黄旭炜
木东升
韩延彬
《华东交通大学学报》
2019
8
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职称材料
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