Pour résoudre le problème de la faible résistance aux interférences électromagnétiques et de l'adaptabilité insuffisante à des conditions complexes des méthodes de détection traditionnelles, un méthode de détection ultrasonore de haute précision des microfissures dans l'armature HRB400 pour les traverses de chemin de fer à grande vitesse a été développée sur la base de la conversion opto-acoustique de matériaux nanocomposites d'or (Au-PDMS). Premièrement, le modèle théorique de conversion opto-acoustique a été exploré, des échantillons de films Au-PDMS avec des gradients de concentration de 4.01 wt%, 5.23 wt%, 6.01 wt%, 7.69 wt% ont été préparés. Ensuite, un laser pulsé de 532 nm a été utilisé pour générer un signal ultrasonore, traité par un algorithme de filtrage passe-bande de Butterworth et une décomposition d'ondelettes db4. Enfin, un modèle par éléments finis de l'armature HRB400 a été construit pour analyser la relation quantitative entre les caractéristiques multidimensionnelles du signal ultrasonore et la profondeur des fissures. L'analyse a montré que l'échantillon avec une concentration de 5.23 wt% avait une fréquence ultrasonore principale de 4.58 MHz et un rapport signal / bruit de 19.56 dB; la précision de détection de la profondeur des fissures mesurée était de 640 μm. L'étude quantitative a montré qu'à une profondeur de fissure de 1 mm, l'amplitude de la première onde augmente; à une profondeur de 3 mm, la forme d'onde se scinde en une structure de double pic avec un intervalle de 1,50 μs. En établissant un modèle de réponse conjointe multi-paramètres de la profondeur de la fissure et de l'amplitude, de l'énergie, de la fréquence principale et du temps d'arrivée, il est possible de réaliser une détection quantitative des microfissures dans l'armature HRB400. Ce système combine une résolution au micromètre, une forte résistance aux interférences électromagnétiques et une adaptabilité aux conditions complexes, offrant ainsi un support technique fiable pour la surveillance de la santé de la structure de l'infrastructure ferroviaire à grande vitesse.

Détection opto-acoustique; Détection ultrasonore; Armature HRB400; Simulation à champs multiples; Croissance de microfissures