近十年左右,我國(guó)高鐵技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)家層面的戰(zhàn)略。高鐵車輪是高鐵車輛與鋼軌接觸的唯一運(yùn)動(dòng)部件,工作在非常復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下,導(dǎo)致疲勞條件下微小的缺陷也很容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,加快擴(kuò)散速度,有可能導(dǎo)致疲勞裂紋等故障。因此,對(duì)高鐵車輪作定期的無(wú)損檢測(cè)對(duì)保障行車安全和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全意義重大。電磁層析成像（electromagnetictomography,EMT）技術(shù)具有非接觸、非侵入、無(wú)輻射、低成本、快速成像等特性,并且具有對(duì)導(dǎo)電和導(dǎo)磁材料同時(shí)敏感的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)。本文探索了一種新穎的高鐵車輪缺陷檢測(cè)方法,研究了將電磁層析成像技術(shù)應(yīng)用在高鐵車輪探傷中的可行性和有效性。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）研究了 EMT的正問(wèn)題和逆問(wèn)題以及靈敏度矩陣求解的三種方法,并研究了 EMT探傷傳感器的理論和數(shù)值分析方法,重點(diǎn)研究了有限元方法及其在EMT求解中的應(yīng)用。（2）提出了一種L1-Lp圖像重建算法,該算法構(gòu)造了新的目標(biāo)泛函,該目標(biāo)泛函利用L1范數(shù)作為數(shù)據(jù)項(xiàng),Lp范數(shù)作為正則化項(xiàng),將EMT逆問(wèn)題轉(zhuǎn)換成最優(yōu)化問(wèn)題,改善了圖像重建算法對(duì)數(shù)據(jù)誤差的敏感性,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該算法的有效性... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：177 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

車輪輪輛掉塊

Radon變主

八工―：？丨柳，＿０?（１－２）??Ｒａｄｏｎ逆變換如式（１－２）所示，式中；？／（／，勿是／？／（／，勿相對(duì)于／的一階偏導(dǎo)數(shù)，解??決的是過(guò)程層析成像的逆問(wèn)題，如圖１－３所示。??典型的ＰＴ系統(tǒng)包括傳感器陣列、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和圖像重建計(jì)算機(jī)三部分，如??圖１－４所示：??—讓??１?靈酬號(hào)闕Ｍ???＾?＝?圖像重建計(jì)算機(jī)??傳感器陣列??圖１－４典型ＰＴ系統(tǒng)構(gòu)成??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ?ｓｙｓｔｅｍ??如圖１－４所示，傳感器陣列是根據(jù)物理學(xué)上的聲、光、電、磁、熱等敏感原理，??由特殊材料設(shè)計(jì)而成的傳感器空間陣列，主要用來(lái)從各個(gè)角度掃略被測(cè)物場(chǎng)，獲得??用于圖像重建的獨(dú)立投影數(shù)據(jù)，它位于整個(gè)系統(tǒng)最前端，直接決定了過(guò)程層析成像??系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括信號(hào)發(fā)生模塊、功率放大模塊、通道切換??模塊、可編程放大模塊、濾波模塊、數(shù)據(jù)解調(diào)模塊等，通過(guò)各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)工作，??完成了激勵(lì)信號(hào)的調(diào)理、通道切換以及回采信號(hào)的調(diào)理等工作，并把最終解調(diào)得到??的測(cè)量信號(hào)傳遞給圖像重建計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要具有較高的信噪比、較高穩(wěn)??定性以及實(shí)時(shí)性能好等優(yōu)點(diǎn)。圖像重建計(jì)算機(jī)主要完成以下功能：發(fā)送控制信號(hào)來(lái)??控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行、接收測(cè)量數(shù)據(jù)以及利用合適的迭代或非迭代圖像重建算法重??建出被測(cè)物體的二維或三維分布并進(jìn)行可視化顯示。整個(gè)ＰＴ系統(tǒng)的工作原理如下：??利用特殊制作的傳感器形成敏感場(chǎng)空間，對(duì)實(shí)際工業(yè)過(guò)程進(jìn)行全方位掃略，盡可能??多的獲取獨(dú)立投影數(shù)據(jù)


本文編號(hào)：3413143