Page 23 - 2023中国无损检测年度报告

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Ultrasonic guided wave defect detection 发表论文：[1] Li Xiafei, Wu Bin, Gao
method for tank bottom plate based on Xiang, Liu Yao, Wang Huan, Liu Xiucheng.
SH 0 mode multichannel magnetostrictive Ultrasonic SH guided wave detection
sensor[J]. Measurement, 2023, 223: 113790. of the defects of switch rails with 3D
doi:10.1016/ MEASUREMENT.2023.113790. finite element method[J]. Measurement,

1.3 道岔尖轨缺陷的磁致伸缩 SH 导波监测 2023 , 220 : 113325 . doi: 10 . 1016 /
MEASUREMENT.2023.113325.
针对道岔尖轨缺陷的超声导波检测技术难
题，提出了一种精确建立道岔尖轨的有限元建模 [2] 刘尧 , 吴斌 , 刘秀成 , 等 . 道岔尖轨轨
方法，仿真道岔尖轨模型如图 7 所示，综合分析 底缺陷的磁致伸缩导波监测试验研究 [J]. 应用
了尖轨缺陷部位网格划分方式、转辙机构设置方 声 学 , 2023, 42(3):558-565.doi:10.11684/
法以及根端变截面网格设置对模型的影响，利用 JSSN.1000-310X.2023.03.014
试验结果对有限元模型进行了校准。校准后的模 1.4 基于磁声复合的耐热钢热老化脆性检测和
型可以用于模拟任意位置、任意类型缺陷的 SH 评价
导波检测。在有限元模型仿真结论指导下，利用 材料的热老化影响部件的使用寿命和结构安
开发的磁致伸缩超声导波远程监测系统，对道岔 全。因此，对材料进行无损检测和评估是极其必
尖轨开展了轨底缺陷监测试验。通过温度补偿后 要和关键的。研究选取耐热钢 Cr12MoV 作为试
的特征波包能量值变化曲线，实现了缺陷尺寸逐 件，通过加速热老化试验获得了耐热钢 Cr12MoV
步扩大过程的有效监测。道岔尖轨缺陷导波检测 的脆性周期。分析了服役温度和服役时间对耐热
有限元模型和试验结果对比如图 8 所示。 钢力学性能的影响。采用基于电磁声传感器的磁
声复合检测技术对耐热钢进行无损检测。研究提
取了检测信号的电磁特征参数和超声特征参数，
对耐热钢的力学性能和热老化进行评价。与单一
涡流检测方法或单一超声波检测方法相比，采用
磁声复合检测技术提高了耐热钢热时效脆性的定
量评价能力。
发表论文：Guo Yanhong, Liu Zenghua,
Zhao Xin, He Cunfu, Wu Bin. Detection and
evaluation of thermal aging brittleness of
图 7 道岔尖轨缺陷导波检测的仿真模型示意 heat-resistant steel using magneto-acoustic
compound techniques[J]. Nondestructive
Testing and Evaluation, 2023, 1-28.
doi:10.1080/10589759. 2023.2221770.

1.5 筒状磁屏蔽型脉冲涡流传感器研制

为了克服传统脉冲涡流传感器受背景磁场
干扰影响的问题，研制了一种新颖的具有磁屏
蔽的筒状结构和磁芯的 PEC 传感器（见图 9）。
根据涡流检测机理和电磁屏蔽原理，通过建立
三维有限元仿真模型，分析了 PEC 传感器结构
和尺寸对其检测性能的影响，并采用正交法优
化了传感器的尺寸。仿真和试验结果表明，带
有磁屏蔽的脉冲涡流传感器可以获得更高的信
图 8 道岔尖轨缺陷导波检测有限元模型和试验
号幅度，更适用于金属材料表面和亚表面缺陷
结果对比
的检测。

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