机械工程学报

作者：吴英思, 刘飞, 吴斌, 何存富, 杜文亮

单位：1. 内蒙古农业大学机电工程学院 呼和浩特 010018;；2. 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124

关键词：无砟轨道温度力振动特性稳定性动力法,矩形管,声弹性,水平剪切波,特征频率法,应力检测；

基金：国家自然科学基金资助项目（11662013）

矩形管作为一种非典型波导结构，导波在其中的传播特性较为复杂，不便于利用其特有的模态进行检测。为实现矩形管结构应力的在役检测，基于特征频率法计算了水平剪切波SH0模态的声弹特性，搭建了矩形管轴向应力评估检测系统。针对试验加载条件，利用有限元法分析受轴向拉伸矩形管的应力分布情况，以合理布置SH0模态EMAT传感器，并对矩形管在承受不同拉应力条件下的声弹常数进行了试验研究。试验结果表明：矩形管中SH0模态的试验声弹常数与理论计算结果的比值为0.592 6，其声弹效应受材料织构效应影响较弱，通过应力评估误差结果可发现，SH0模态在低应力区域误差较大，当应力低于100 MPa时，应力偏差普遍在20 MPa以上；而在高应力区域偏差可稳定在10 MPa左右，结果表明基于SH0模态声弹效应可以预估矩形管结构应力是否超载。

来源：2019年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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