当轨道工作在数百千安到几兆安的脉冲电流的作用下时,轨道表面会因为剧烈磨擦和巨大的电弧热产生各种类型的损伤,对工件的健康结构状态以及设备的整体运行带来很大的影响,甚至会危及人身安全。因此,对大载流滑动电接触轨道表面微小损伤的检测是非常有必要的。本文以大载流滑动电接触轨道作为研究对象,重点开展了大载流滑动电接触轨道表面微小损伤检测以及定量计算分析方法的研究,在此基础上进行大载流滑动电接触轨道表面的损伤类型识别方法研究。(1)针对大载流滑动电接触轨道表面微小损伤检测精度不高的问题,本文提出了一种基于3D点云深度信息的函数拟合的损伤区域提取方法。在提取构件表面损伤特征区域的基础上计算损伤参数。对3D点云数据预处理之后,基于点云深度信息构建损伤特征提取模型,并提取出损伤区域特征数据,在点云应用库中将得到的X、Y、Z轴方向上特征数据进行配准,实现损伤区域的准确提取。(2)为更准确的确定损伤区域边界,提出了基于扫描线数据点迭代求差与最近邻域搜索的方法。通过构建损伤边界数据点提取模型,采用最近邻域搜索的方法确定位于同一边界上的损伤边界点。将扫描数据和损伤边界点数据进行点云数据配准提取出损伤区域。建立了损伤区域曲率映射颜色模型,以反映曲率变化与损伤信息的关联,通过分析的点云数据彩色信息得出损伤区域的损伤变化趋势。(3)为了实现对表面微小损伤的定量分析,研究一种基于三角剖分原理的损伤参数计算方法,以损伤体积和损失质量作为主要的定量表征参数。针对典型的电接触损伤类型,给出了相应的分类规则,并建立基于RBF神经网络的损伤分类识别系统,实现轨道表面微小损伤的定量描述与分类识别。(4)通过对大载流滑动电接触轨道表面微小损伤的测试实验研究,完成了基于3D点云数据损伤定量描述与类型识别及测量系统的可行性验证实验。质量损失检测精度可达到毫克级,损伤类型的识别率可达到80%以上。为实际工程应用提供可靠的技术支撑,为进一步完善大载流滑动电接触轨道表面微小损伤监测与评估奠定坚实基础。