A modelling framework for simulation of ultrasonic guided wave-based inspection of welded rail tracks

声学 不连续性分类 传感器 超声波传感器 有限元法 间断(语言学) 焊接 超声波检测 复杂几何 情态动词 转向架 激发 压电 结构工程 计算机科学 材料科学 物理 机械工程 工程类 几何学 数学分析 数学 量子力学 高分子化学
作者
Dineo A. Ramatlo,Craig S. Long,Philip W. Loveday,Daniël N. Wilke
出处
期刊:Ultrasonics [Elsevier]
卷期号:108: 106215-106215 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.ultras.2020.106215
摘要

A modelling framework for ultrasonic inspection of waveguides with arbitrary discontinuities, excited using piezoelectric transducers, is developed. The framework accounts for multi-modal, dispersive and damped one dimensional propagation over long distances. The proposed model is applied to simulate a realistic guided wave-based inspection of a welded rail. The framework models the excitation, propagation and scattering of guided waves from welds by respectively employing a hybrid model that couples a 3D FEM model of a piezoelectric transducer with a 2D SAFE model of the rail; a 2D SAFE model of the rail; and another hybrid method which couples a 3D FEM model of the arbitrary discontinuity (weld) with two SAFE models of the rail to represent the semi-infinite incoming and outgoing waveguides. Optimal damping parameters for hysteretic and viscous damping, respectively, are determined using a model updating procedure to approximate attenuation in the rail. Good agreement between the experimental measurement and simulation is demonstrated, even for weld reflections originating over 640 m from the transducer location. The proposed physics-based framework can be used to efficiently perform multiple analyses considering different numbers and locations of welds, different excitation signals or to investigate the effects of changes in parameters such as transducer geometry, or material property variations caused by temperature fluctuations. The framework could therefore be used in future to set up a digital twin of a section of rail track, or in the development of a rail monitoring system by predicting reflections from defects which cannot readily be measured, but which can be simulated.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
英姑应助IU秋阳采纳,获得10
刚刚
yy发布了新的文献求助10
1秒前
今后应助杜志洪采纳,获得10
1秒前
1秒前
wy发布了新的文献求助10
1秒前
麻花发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
不吃晚饭完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助木沐采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
能干筝完成签到 ,获得积分10
4秒前
舒适新梅完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
西西完成签到,获得积分10
4秒前
huangtao发布了新的文献求助10
5秒前
领导范儿应助结实夏旋采纳,获得30
5秒前
5秒前
马淑贤发布了新的文献求助10
5秒前
Heaven发布了新的文献求助30
5秒前
尽落完成签到,获得积分10
5秒前
科大第一深情完成签到,获得积分10
5秒前
喜欢我阿尔托莉雅吗完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助yy采纳,获得10
6秒前
长风完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
luluu发布了新的文献求助10
7秒前
名取周一完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
田様应助高兴晓丝采纳,获得10
8秒前
李李发布了新的文献求助10
8秒前
十字勋章完成签到,获得积分10
8秒前
钟ZJ完成签到,获得积分10
8秒前
舒心亦凝发布了新的文献求助10
8秒前
feij发布了新的文献求助30
10秒前
wy完成签到,获得积分10
11秒前
1351567822应助WLL采纳,获得10
11秒前
11秒前
盐烤香鱼完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5352218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4485082
关于积分的说明 13961728
捐赠科研通 4384899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2409213
邀请新用户注册赠送积分活动 1401676
关于科研通互助平台的介绍 1375225