基于超声波声场效应的钢轨轨头缺陷检测研究

薛志强; 许玉德; 王章

doi:10.16749/j.cnki.jecjtu.2026.01.003

华东交通大学学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (01) : 47 -56. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2026.01.003

基于超声波声场效应的钢轨轨头缺陷检测研究

薛志强, 许玉德, 王章

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摘要

针对近场干涉导致轨头近表面的缺陷回波难以识别的问题，文章基于惠更斯积分建立钢轨内超声声场模型，结合数值计算与试验研究探头频率与晶片尺寸对声场分布及缺陷回波特征的影响。结果表明:晶片尺寸由10×10 mm增至20×20 mm时近场区长度由11.9 mm增至51.4 mm;频率由1 MHz增至4 MHz时近场区长度近似线性增加，而最大声压整体随频率与晶片尺寸增大而降低。近场区内缺陷回波与始波重叠显著，钢轨近表面的缺陷辨识困难；远场区内回波分离度提高，检测精度明显提升。