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道岔是列车转入或越过轨道时必要的设备,是铁路的重要组成部分。但是由于长时间承受列车载荷所带来的冲击力,道岔的尖轨部分通常容易被磨损和产生裂纹。然而,现有的道岔探伤设备无法对尖轨底部实现有效的监测。近年来,有学者利用超声导波对尖轨底部进行损伤检测,但所使用的压电式或者电磁式超声换能器存在结构复杂,易受电磁干扰等问题。由于FBG超声检测技术具有灵敏度高、抗电磁干扰、易于组网等优势,本文进行基于FBG的尖轨轨底损伤超声检测及实验研究,主要研究内容如下:1)首先对超声导波钢轨检测以及FBG超声检测研究现状进行了文献综合分析,发现现有检测技术的不足,结合FBG超声检测方法的优势,利用该方法进行道岔尖轨轨底的损伤检测。2)通过ANSYS中瞬态动力学分析超声导波在钢板中的传播状态,模拟Lamb波在有裂纹损伤钢板中的传播特性,为使用FBG超声技术检测钢板裂纹损伤做了理论基础。通过SolidWorks建立道岔尖轨的模型,并在尖轨轨底和轨腰施加垂直模态50kHz的超声激励,结果表明该超声激励可以用于尖轨轨底的损伤检测。3)在FBG超声检测中,超声传感器的设计是非常关键的因素,由于直接粘贴型FBG传感器的移动性比较差,本文设计了一款可移动式的FBG超声传感器,通过使用PDMS对FBG进行封装,以及小孔结构对FBG应变放大的作用,使用ANSYS对新型结构的性能进行有限元仿真分析。实验结果表明新型FBG超声传感器能够很好地感知超声波。4)将FBG超声检测技术在钢板上进行实验,研究超声波模态、激励频率和裂纹宽度对FBG检测的影响,并验证了 FBG超声检测技术在钢板损伤检测的可行性。在道岔尖轨轨底上进行了检测实验,验证了在60kHz的超声波作用下,FBG超声检测的方法能够实现道岔尖轨轨底的裂纹损伤检测。最后对全文的研究情况进行总结,对实验过程中出现的不足进行分析,并对下一步的优化方案进行展望。