铁路道岔轨底超声导波传播特性数值模拟研究

宋文涛, 陈志超

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220268

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 35 ›› Issue (04) : 81 -87. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220268

铁路道岔轨底超声导波传播特性数值模拟研究

宋文涛, 陈志超

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摘要

针对道岔轨底损伤难以实施原位不拆卸检测这一问题，开展了超声导波在波导介质中的传播过程及模态特性检测技术研究，绘制Lamb波频散曲线。运用Comsol Multiphysics软件进行了二维模型仿真研究，采用模态分析法和类比法相结合的方式，将道岔轨底垂直弯曲模态与不同厚度板中反对称模态A₀进行类比性研究。结果表明，在频率为60 kHz时，道岔尖轨轨底垂直弯曲模态与厚度为20 mm和25 mm板中的反对称模态A₀具有等效性，以此为基础，建立三维简化模型，对求解所得模态的传播过程进行研究分析，计算模拟损伤的位置，分析误差。基于理论分析得出的结论，为后续专用导波传感器的设计以及检测实验提供理论依据。