لحل مشكلة ضعف مقاومة الأجهزة التقليدية للتشويش الكهرومغناطيسي وقلة قدرتها على التكيف مع الظروف المعقدة، وتلبية احتياجات فحص الكسور الدقيقة للحديد المربوط لقضبان السكك الحديدية للسكك الحديدية السريعة HRB400، وضعت طريقة فحص بالصوت الفوق الصوتية، المستندة إلى ألياف النانو الذهب-بولي داي ميثيل السيليكون (Au-PDMS). أولاً، تعرفنا على نموذج نظرية تحويل الصوت الضوئي، وقمنا بتحضير عينات أغشية Au-PDMS بتركيزات 4.01 wt٪، 5.23 wt٪، 6.01 wt٪، 7.69 wt٪. ومن ثم، استخدمنا الليزر النبضي بطول موجة 532 نانومتر لتحفيز إشارات فوق صوتية، ونحن قمنا بمعالجة البيانات باستخدام خوارزمية ترشيح التمرير الفوترة للوات باس وتحليل موجات ديبي 4. وأخيراً، قمنا ببناء نموذج عناصر محدودة لقضبان HRB400 لتحليل العلاقة الكمية بين سمات إشارة الصوت الفوق صوتي وعمق الكسور. تحليل الدراسة أظهر أن التركيز 5.23 wt٪ لعينة نشطة تحتف بتردد أساسي للصوت الفوق صوتي يبلغ 4.58 ميغاهيرتز ونسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ 19.56 ديسيبل؛ ودقة فحص الكسور المقاسة تبلغ 640 ميكرومتر. أظهرت الدراسة الكمية أن رفع قيمة التوتر الأولي عند عمق كسر يبلغ 1 مم؛ وعندما يصل عمق الكسر إلى 3 مم، ينشق الشكل الموجي إلى هيكل مزدوج القمة بفجوة تبعد 1.50 مايكرو ثانية. من خلال إقامة نموذج تفاعل متعدد البارامترات بين عمق الكسر وارتفاع الذروة والطاقة والتردد الأساسي والزمن المتواتر، تحقق الدراسة كشفاً كمياً لكسور الحديد المربوط HRB400. يجمع هذا النظام بين دقة بالميكرومتر ومقاومة قوية للتشويش الكهرومغناطيسي وقدرة تكيف مع ظروف معقدة، ويوفر دعما تقنيا موثوقا لرصد صحة هيكل البنية التحتية للسكك الحديدية السريعة.

الكشف الصوتي بالنبضات الفوق صوتية؛ فحص الصوت الفوق صوتي. الكربونات القاعدية HRB400؛ محاكاة حقل متعدد الطبيعة؛ نمو الكسور الدقيقة