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자료유형
학술저널
저자정보
Kui Sun (East China Jiao Tong University) Hua-peng Chen (East China Jiao Tong University) Qingsong Feng (East China Jiao Tong University) Xiaoyan Lei (East China Jiao Tong University)
저널정보
국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.75 No.4
발행연도
2020.1
수록면
435 - 444 (10page)

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Ultrasonic guided wave testing is a very promising non-destructive testing method for rails, which is of great significance for ensuring the safe operation of railways. On the basis of the semi-analytical finite element (SAFE) method, a analytical model of 59R2 grooved rail was proposed, which is commonly used in the ballastless track of modern tram. The dispersion curves of ultrasonic guided waves in free rail and supported rail were obtained. Sensitivity analysis was then undertaken to evaluate the effect of rail elastic modulus on the phase velocity and group velocity dispersion curves of ultrasonic guided waves. The optimal guided wave mode, optimal excitation point and excitation direction suitable for detecting rail integrity were identified by analyzing the frequency, number of modes, and mode shapes. A sinusoidal signal modulated by a Hanning window with a center frequency of 25 kHz was used as the excitation source, and the propagation characteristics of high-frequency ultrasonic guided waves in the rail were obtained. The results show that the rail pad has a relatively little influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the high frequency band, and has a relatively large influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the low frequency band below 4 kHz. The rail elastic modulus has significant influence on the phase velocity in the high frequency band, while the group velocity is greatly affected by the rail elastic modulus in the low frequency band.
#guided wave #tram rail #phase velocity #group velocity #wave propagation

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Bartoli, I. / 2006 / Modeling wave propagation in damped waveguides of arbitrary cross-section / J. Sound Vib 295(3):685~707 Crossref Cerniglia, D. / 2012 / Guided Wave Propagation in a Plate Edge and Application to NDI of Rail Base / J. Nondestructive Evaluation 31(3):245~252 Crossref Chen, H. P. / 2018 / Structural Health Monitoring of Large Civil Engineering Structures / John Wiley and Sons Limited google schola Hua-Peng Chen / 2017 / Stochastic modelling fatigue crack evolution and optimum maintenance strategy for composite blades of wind turbines / Structural Engineering and Mechanics, An Int＇l Journal 63(6):703~712 dbpia Coccia, S. / 2011 / Numerical and experimental study of guided waves for detection of defects in the rail head / NDT E. International 44(1):93~100 Crossref

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