机械工程学报

作者：陈嵘, 江文强, 李浩然, 徐井芒, 胡辰阳, 田雨虹

单位：1. 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 成都 610031;2. 西南交通大学土木工程学院 成都 610031;3. 成都怡建工程咨询代理有限公司 成都 610074

关键词：磨耗钢轨,弹性波,半解析有限元,频散特性,波结构；

基金：国家自然科学基金（51978586，51778542，U1734207）和四川省科技支撑计划重点研发（2019YFG0283）资助项目。

区间线路钢轨若发生磨耗将会对弹性波传播产生影响，继而影响弹性波对伤损的识别。采用现场试验，验证半解析有限元方法的正确性；基于该理论方法，对五种不同垂直磨耗量的钢轨求解得到频散曲线，结合波结构对比分析了磨耗后钢轨的频散特性；以群速度变化为指标分析了对垂直磨耗敏感和不敏感的波结构特征，并仿真进行验证。研究表明：在不同垂直磨耗条件下，同一频率附近发生频散曲线相交或偏转的频率随着垂直磨耗量增大而增大，而曲线相交或偏转处的相速度随着垂直磨耗量增大而减小；非敏感波模式主要通过轨腰和轨底传播，而敏感波模式主要通过轨头或全断面传播；轨头垂向振动波模式对钢轨垂直磨耗敏感，选择该波模式进行钢轨缺陷检测需要考虑钢轨磨耗的影响。

来源：2021年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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