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基于频响应函数曲率微分相关性分析的钢轨轨底裂纹检测方法
1
作者
龙建兵
徐鸿
张斌
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第3期98-102,共5页
[目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(...
[目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(单自由度)系统来说明裂纹引起的动力特性的变化,采用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)来分析未损坏和损坏系统之间的FRF(频响应函数)、FRFC(频率响应函数曲率)和FRFCD(频率响应函数曲率微分)值的相关关系。以存在裂纹的钢轨为研究对象,通过有限元仿真与频响试验相结合的方法,研究了裂纹尺寸与FRF、FRFC、FRFCD值的相关系数之间的关系。[结果及结论]当钢轨结构完好时,FRF、FRFC和FRFCD值的相关系数接近1。当钢轨裂纹发生时,随着裂纹深度的增加,无裂纹与有裂纹钢轨的FRF、FRFC、FRFCD值相关系数的绝对值从1趋近于0,且FRFCD值相关系数对裂纹的敏感性远高于FRF和FRFC值相关系数。基于FRFCD相关系数的裂纹识别方法不会将非裂纹结构误判为裂纹结构。
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关键词
城市轨道交通
钢轨
裂纹
裂纹检测方法
相关性分析
频率响应
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职称材料
题名
基于频响应函数曲率微分相关性分析的钢轨轨底裂纹检测方法
1
作者
龙建兵
徐鸿
张斌
机构
宁波市轨道交通集团有限公司
中铁二院工程集团有限责任公司
华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第3期98-102,共5页
基金
江西省重点研发计划“揭榜挂帅”项目(20223BBE51009)。
文摘
[目的]目前基于振动特征的检测方法广泛应用于城市轨道交通结构系统损伤监测,但在实际应用中,结构的模态振型很难获取,需探究更有效的钢轨轨底裂纹检测方法。[方法]提出了一种基于频响应函数变化的轨底裂纹检测新方法。首先,利用SDOF(单自由度)系统来说明裂纹引起的动力特性的变化,采用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)来分析未损坏和损坏系统之间的FRF(频响应函数)、FRFC(频率响应函数曲率)和FRFCD(频率响应函数曲率微分)值的相关关系。以存在裂纹的钢轨为研究对象,通过有限元仿真与频响试验相结合的方法,研究了裂纹尺寸与FRF、FRFC、FRFCD值的相关系数之间的关系。[结果及结论]当钢轨结构完好时,FRF、FRFC和FRFCD值的相关系数接近1。当钢轨裂纹发生时,随着裂纹深度的增加,无裂纹与有裂纹钢轨的FRF、FRFC、FRFCD值相关系数的绝对值从1趋近于0,且FRFCD值相关系数对裂纹的敏感性远高于FRF和FRFC值相关系数。基于FRFCD相关系数的裂纹识别方法不会将非裂纹结构误判为裂纹结构。
关键词
城市轨道交通
钢轨
裂纹
裂纹检测方法
相关性分析
频率响应
Keywords
urban rail transit
rail crack
crack detection method
correlation analysis
frequency response
分类号
U213.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于频响应函数曲率微分相关性分析的钢轨轨底裂纹检测方法
龙建兵
徐鸿
张斌
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025
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