《钢轨探伤研究开题及中期报告》

开题报告题目：钢轨探伤的应用与重要性分析学生姓名：学号：年月日一、文献综述国外在钢轨无损检测领域的研究已经有相当长的历史，实际技术应用也更成熟。早在1929年俄国物理学家萨哈诺夫就已经尝试使用发射连续的超声波脉冲的方式，来检测物体内部组织结构，判断内部受损情况。世界上第一代超声波探伤设备由美国在1944年研制成功，但是并未立即被推广应用，一直到60年代末才慢慢被广泛接受认可，从九十年代开始，随着全球互联网飞速发展，电子技术半导体工艺提档升级，超声波无损检测技术也朝着可视化、智能化、数字化发展。除了超声探测的方式，国外RizzoP等人则是通过激光与钢轨轨面非接触性耦合来检测钢轨缺陷，并通过一些非监督算法来分类伤损数据在钢轨超声波探伤设备的研发上，目前以美国Sperry公司、英国EurailScout公司为代表各类型探伤车在实验室测试速度最快可达120km/h，可对常见钢轨伤损类型进行识别检测和定位，平均准确率在80%以上，但是在实际作业环境中表现仍然一般。我国钢轨超声波探伤技术的研究起步较晚，在实际应用上也比较依赖西方的技术和设备。我国最早的一部钢轨探伤仪器是1954年从瑞士的MATISA企业购买的共振探伤仪，这也算是我国相关研究部门对钢轨探伤仪器及其相关理论技术研究的起点。经过几年的艰苦努力，我国实现了从引进国外设备到仿制、自主研发三个阶段的飞跃。王勇则使用数字信号处理的方法，设计了回波抑制及增益补偿模型，提高了钢轨伤损识别的准确率。福州大学的黄双福根据超声波Ａ扫描数据中的波形变化特点，将相对变率关联法引入焊缝超声探伤识别中，通过波形匹配来识别钢轨伤损。王鹤学等人针对超声探伤设备的A扫描数据使用小波分解法进行去噪，再用PCA主成分分析法进行降维，最后利用改进的BP神经网络对伤损类型进了识别，取得了良好的效果。孙次锁进一步利用CNN卷积神经网络在图像领域的成熟应用迁移到B扫描图像上来，将固定步长的B扫描探伤数据视为一个样本图片，基于AlexNet卷积神经网络架构搭建了对B扫描探伤数据识别分类的模型，取得了良好的效果。二、选题的目的和意义由于在20世纪初期，研究人员就已经对探索超声的方法以及原理进行研究分析，从而可以有效的促使这种技术可以早日实现无损检测技术应用在计算机技术领域、电视技术以及信息领域等的范围中，所以它也经历了很长的一个发展历程。现阶段，无损检测技术已经成为令人瞩目的一种新技术革命。运用超声技术它可以很直观的提供图像以及大量的信息，所以它具有良好的发展前景。研究表明，铁路故障和失效的主要原因是制造故障（硫、氮和其他有害元素，它们在特定的温度和应力条件下使铁路易碎）。如果无法及时发现这些故障和损坏，则可能导致颠覆和脱轨等隐患，严重危害驾驶安全。由于具有灵敏度高、方向性好、穿透力强，对人体无害的特点，钢轨超声探伤检测目前是基于超声缺陷检测技术。定期对使用中的钢轨进行超声波探伤，及时发现故障和损坏，并更换超出损坏标准的钢轨，达到安全行驶的目的。三、研究方案（框架）本文先是阐述了钢轨探伤的技术发展、原理与组成结构，然后详细分析了地铁钢轨常见的损伤，并阐明了探伤的方法、原理与模式，最后提出了钢轨探伤技术的在传感器、轨头核伤等领域的具体应用。四、进度计划第一阶段，毕业论文题目的确定。2021年10月14日--10月23日，在指导老师的帮助下确定与本学科密切相关的比较感兴趣的论文题目。第二阶段，相关文献的阅读和论文资料的收集。2021年10月24日--11月11日，充分利用丰富的馆藏图书和中西文电子期刊、数据库资源，及时了解到本领域国内外研究动态，保证文献的阅读量。第三阶段，资料的整理分析和开题报告的撰写。2021年11月12日--11月20日，在对国内外研究动态及论文相关资料整理分析的基础上，撰写开题报告。第四阶段，撰写毕业论文初稿。2021年11月21日--2022年3月24日，在前期文献研究分析的基础上，结合实际，结合自己所学专业的相关知识撰写论文初稿。第五阶段，毕业论文的修改和完善。2022年3月25日--4月14日，进行论文的修改和完善。第六阶段，毕业论文的最终定稿。2022年4月15日--5月19日，对毕业论文的格式等进行修改与完善，完成最终定稿。第七阶段，论文的评阅。2022年5月20日--5月22日，指导老师评阅。2022年5月23日--5月25日，完成论文的交叉评阅。第八阶段，论文的答辩及后期整理工作。2022年5月26日--5月31日，进行毕业论文(毕业设计)答辩，并完成成绩评定；2022年6月1日--6月5日，对毕业论文的有关资料进行归档。五、指导教师意见指导教师：年月日

中期报告题目：钢轨探伤的应用与重要性分析学生姓名：学号：一、进展情况已完成的包括阐明了钢轨探伤的技术发展、钢轨探伤检测系统的原理、钢轨探伤方式、钢探伤检测系统的组成以及钢轨探伤技术的发展趋势。在钢轨探伤的技术发展方面，由于工业故障检测技术的不断创新和困难的驾驶安全状况，手动超声故障检测技术和自动轨道检测技术得到了快速发展。在许多实际应用中，主要使用自动检测，并补充手动检测以对轨道进行完整而有效的检测。在钢轨探伤检测系统的原理方面，系统产生的高压脉冲在穿过耦合层并在耦合层中衰减后，触发探针晶片形成的。它在零件的端面或故障界面处遇到反射、折射和扩散。返回信号的传播过程和幅度与声速、压力和阻抗密切相关。在钢轨探伤方式方面，超声检测铁路故障的工作方法有两种：滑靴和车轮。在钢轨检测系统的组成方面，轨道超声故障检测仪主要由数据采集模块、系统控制模块、数据处理模块、数据识别模块和自动警报模块。在钢轨探