声波法检测钢轨缺陷的频率敏感性分析

通过研究钢轨轨底角和轨距角缺陷的频率敏感性,探讨了低频声波应用于钢轨缺陷检测的可能性。Ansys-LSDYNA软件用于数值研究,建立了2m长的钢轨模型,缺陷通过删除相应位置的单元模拟,瞬态动力学分析用于求解钢轨动态响应。数值研究表明,对于竖向的激励信号,竖直方向响应在绝对值上高于横向响应,但横向动态响应对损伤的频率敏感性明显高于竖向动态响应;利用小波包分解技术比较了对损伤敏感的频率范围,基于特定频率下的小波包分解能量定义了敏感损伤指标,结果表明该损伤指标随损伤程度的增加单调递增,可作为识别钢轨缺陷的损伤指标使用。该方法采用在钢轨踏面激发和接收信号,具有方便操作的优点。