基于Lamb波的CRTS Ⅱ型板式无砟轨道层间损伤检测方法

摘要

CA砂浆层间损伤直接影响CRTSⅡ型板式无砟轨道的服役性能.通过建立刚性边界条件下Lamb波在CRTSⅡ型板式无砟轨道中传播的理论模型,研究了无砟轨道Lamb波的频散特性,确立对缺陷敏感的Lamb波模态以及在空气耦合方式下该模态的激励参数.通过实验室等比例模型试验对所提CA砂浆层间损伤空气耦合Lamb波检测方法进行验证.结果表明:当空气耦合超声探头中心激励频率为28 kHz、入射角3.5°时,可在CRTSⅡ型无砟轨道板中激励产生Lamb波A3模态,利用该模态可以进行无砟轨道层间损伤检测;随着CA砂浆层间脱空损伤尺寸增加,能量泄漏减少,接收的Lamb波A3模态能量增加,幅值增大,呈现线性变化规律;采用非接触式空气耦合Lamb波可实现CRTSⅡ型板式无砟轨道层间损伤的快速定量检测.