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公开(公告)号：CN117871693A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410271985.5
申请日：2024-03-11
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供了一种在钢轨中激励零阶水平剪切波的方法与装置，涉及超声无损检测和结构健康监测技术领域，包括：获取钢轨的表面区域；基于表面区域在轨腰两侧的对称位置或单侧轨底的上表面分别选取得到相邻激励区域；基于相邻区域进行激励处理，通过在相邻区域施加表面切向作用力激励出零阶水平剪切波；基于激励的零阶水平剪切波，使用接收换能器接收处理得到零阶水平剪切波与钢轨缺陷作用后的散射信号；根据接收到的散射信号进行钢轨缺陷检测分析得到钢轨状态检测结果。本发明通过在钢轨的轨腰和轨底中激励单一成分的非频散零阶水平剪切波，有效解决了钢轨导波检测面临的多模态和频散问题，为研发钢轨长距离健康监测系统提供了有效的技术支撑。
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公开(公告)号：CN118577471B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411068383.6
申请日：2024-08-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明提供了一种在钢轨中定向激励声表面波的压电换能器及使用方法，涉及超声无损检测技术领域，包括第一压电单元，第一压电单元为长宽高分别为l×w×h的长方体，极化方向沿宽度w方向，电极为平行于极化方向的两个相对的表面l×h，在w×h面内产生剪切变形；第二压电单元，第二压电单元为长宽高为a×b×c的长方体，极化方向沿高度c方向，电极为垂直于极化方向的两个相对的表面a×b，在a×b面内产生横向伸缩变形。本发明通过厚度剪切型压电单元和横向伸缩型压电单元，构建出单指向型的声表面波换能器，能够设置在钢轨的轨腰和轨底上实时监测钢轨完整性，为构建基于声表面波的钢轨健康监测系统提供器件支撑。
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公开(公告)号：CN118577471A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202411068383.6
申请日：2024-08-06
Applicant: 西南交通大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明提供了一种在钢轨中定向激励声表面波的压电换能器及使用方法，涉及超声无损检测技术领域，包括第一压电单元，第一压电单元为长宽高分别为l×w×h的长方体，极化方向沿宽度w方向，电极为平行于极化方向的两个相对的表面l×h，在w×h面内产生剪切变形；第二压电单元，第二压电单元为长宽高为a×b×c的长方体，极化方向沿高度c方向，电极为垂直于极化方向的两个相对的表面a×b，在a×b面内产生横向伸缩变形。本发明通过厚度剪切型压电单元和横向伸缩型压电单元，构建出单指向型的声表面波换能器，能够设置在钢轨的轨腰和轨底上实时监测钢轨完整性，为构建基于声表面波的钢轨健康监测系统提供器件支撑。
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公开(公告)号：CN119387133A
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411318138.6
申请日：2024-09-20
Applicant: 西南交通大学 , 四川省钢构智造有限公司
Abstract: 本发明提供了一种激励角焊缝特征导波的换能器及其优化设计方法，涉及超声无损检测技术领域，包括至少一个基本单元，所有基本单元固定设置在待检测的角焊缝表面，每个基本单元包括第一压电换能板、第二压电换能板、连接板和电极，第一压电换能板和第二压电换能板对称设置在连接板的两端部，第一压电换能板和第二压电换能板均为尺寸相同的长方体形状，两个压电换能板均沿宽度方向极化且极化方向相反，电极分别设置在第一压电换能板和第二压电换能板的上、下表面。本发明通过对称变形的厚度剪切型压电换能板，构建出体波抑制型的角焊缝特征导波换能器，能够设置在角焊缝表面实时监测焊缝表面裂纹缺陷。
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公开(公告)号：CN118330049A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410773664.5
申请日：2024-06-17
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供了一种计算钢轨中零阶水平剪切波频散曲线的方法及装置，涉及超声导波无损检测技术领域，包括获取第一信息，第一信息包括钢轨尺寸信息和材料信息；根据第一信息进行建模处理并定义材料属性得到第二信息；根据第二信息进行全局网格划分处理得到第三信息，第三信息为包含了单元和节点信息的钢轨单胞整体模型；对第三信息施加周期性边界条件得到第四信息；根据第四信息进行公式推导处理得到第五信息；根据第五信息进行求解处理得到第六信息；对第六信息进行过滤处理得到零阶水平剪切波的频散曲线及对应的波形结构。本发明为快速辨识钢轨中的零阶水平剪切波提供了一种可行的方法，可为研发基于零阶水平剪切波的钢轨无损检测技术提供支撑。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117871693B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410271985.5
申请日：2024-03-11
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供了一种在钢轨中激励零阶水平剪切波的方法与装置，涉及超声无损检测和结构健康监测技术领域，包括：获取钢轨的表面区域；基于表面区域在轨腰两侧的对称位置或单侧轨底的上表面分别选取得到相邻激励区域；基于相邻区域进行激励处理，通过在相邻区域施加表面切向作用力激励出零阶水平剪切波；基于激励的零阶水平剪切波，使用接收换能器接收处理得到零阶水平剪切波与钢轨缺陷作用后的散射信号；根据接收到的散射信号进行钢轨缺陷检测分析得到钢轨状态检测结果。本发明通过在钢轨的轨腰和轨底中激励单一成分的非频散零阶水平剪切波，有效解决了钢轨导波检测面临的多模态和频散问题，为研发钢轨长距离健康监测系统提供了有效的技术支撑。
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公开(公告)号：CN114781250A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210370846.9
申请日：2022-04-11
Applicant: 西南交通大学
IPC: G06F30/27 , G06N20/00 , G06F119/04
Abstract: 本发明涉及材料疲劳寿命评估方法领域，尤其涉及一种基于机器学习的多因素影响环境疲劳寿命预测方法。本发明首先通过建立机器学习模型并优化参数。接着通过实验和文献资料收集数据，获取关键特征变量。再将数据随机划分训练集和测试集，将训练集数据进行特征缩放，并输入到机器学习模型中进行迭代训练。最后将测试集数据进行特征缩放并输入到训练好的机器学习模型中，计算预测得到的疲劳寿命，评估模型的预测精度。本发明的优点在于利用数据的驱动性和模型的外推扩展性，在保证实验数据足够的前提下极大的减少对于试验次数的依赖，同时满足多个影响因素同时作用的条件，实现精准预测多因素和环境疲劳寿命的相对隐式的复杂映射关系。
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公开(公告)号：CN119972487A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510461580.2
申请日：2025-04-14
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供了一种定向激励和接收非频散扭转导波的压电换能器及方法，涉及超声无损检测技术领域，包括第一周向阵列，第一周向阵列由多个第一压电单元和多个第一时延单元构成；第二周向阵列，第二周向阵列由多个第二压电单元和多个第二时延单元构成。本发明通过厚度剪切型压电单元和高度差异的时延单元，构建出能够定向激励和接收非频散扭转导波的压电换能器，不论是单向激励还是单向接收，均不需要外加电路或设备提供时间延迟，降低了整体结构的复杂性和成本。并且本申请中采用时延单元代替压电单元与管道进行曲面结合，能够避免压电单元因柔性太小与检测管道不适配的问题，进而提升贴合度、保障信号传输，让检测更高效精准。
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公开(公告)号：CN118330049B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410773664.5
申请日：2024-06-17
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提供了一种计算钢轨中零阶水平剪切波频散曲线的方法及装置，涉及超声导波无损检测技术领域，包括获取第一信息，第一信息包括钢轨尺寸信息和材料信息；根据第一信息进行建模处理并定义材料属性得到第二信息；根据第二信息进行全局网格划分处理得到第三信息，第三信息为包含了单元和节点信息的钢轨单胞整体模型；对第三信息施加周期性边界条件得到第四信息；根据第四信息进行公式推导处理得到第五信息；根据第五信息进行求解处理得到第六信息；对第六信息进行过滤处理得到零阶水平剪切波的频散曲线及对应的波形结构。本发明为快速辨识钢轨中的零阶水平剪切波提供了一种可行的方法，可为研发基于零阶水平剪切波的钢轨无损检测技术提供支撑。
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公开(公告)号：CN115295715A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202211027463.8
申请日：2022-08-25
Applicant: 西南交通大学
IPC: H01L41/08 , H01L41/047 , H01L41/257 , H01L41/29 , G01N29/24
Abstract: 本发明公开了一种用于单向激励和接收非频散超声导波的压电换能器及方法。本发明的压电换能器采用在一个基本单元中将两个极化方向反向且具有厚度剪切压电系数d15的压电换能板分别设置在矮侧和高侧延时支柱的表面，诱导被测波导产生的SH0波或T（0，1）波向两侧传播，矮侧和高侧延时支柱的距离和高度差满足干涉条件，因此在沿高侧延时支柱方向干涉相消，沿矮侧延时支柱方向传播的非频散超声导波则实现干涉增强，从而压电换能器能够在较宽的频率范围内激励沿单向传播的非频散超声导波，且作为传感器过滤掉削弱侧的非频散超声导波，只接收增强侧的非频散超声导波；不论是单向激励还是单向接收，本发明均不需要外加电路或设备提供时间延迟。
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