目标

本文计划通过实验验证钢轨材料的MBN信号的频带范围，得出不同特征值与压应力之间的额关系，这样就能使我们在实际工作中利用测量到的MBN信号来评估钢轨表面应力的大小，在信号搜集过程中不仅将背景噪音过滤，而且要考虑外界因素的干扰，将环境温度对MBN信号的影响单独考虑，就可以再次基础上根据温度对MBN信号的影响关系对不同温度下钢轨应力值进行准确的测量。

本课题的主要研究内容

 截止目前，国内外采用MBN噪声检测铁磁材料的应力想对比较成熟，但将该方法应用在钢轨温度应力的检测上还不是很多，能够为铁路部门提供一种行之有效的钢轨温度应力检测方法具有重大意义。

（1）首先简要分析从国内钢铁行业的发展以及现状以及发生故障的内在根本原因，介绍巴克豪森噪声法在国内外的现状，并指出其存在的潜在隐患，并且强调定期检测的必要性以及无损检测的重要性；

（2）结合电磁学基本理论，从磁畴假说的微观理论分析巴克豪森噪声产生的本质以及对其进行的基本机理；分析巴克豪森噪声产生的各种因素以及具体的对应关系，从而找到MBN信号依赖于各种因素变化的条件；分析钢轨温度应力的黄灿盛以及受力情况，对实验加载平台进行介绍和分析。

（3）分析已有的应力检测方法上的一些缺陷，对比之下提出MBN技术检测在无损检测领域内的优越性；再次，介绍MBN工作机理以及验证巴克豪森噪声信号与应力的关系，主要提取MBN信号特征值来分析其与钢轨材料残余应力之间的关系；然后，探究影响MBN信号的因素，从材料本身内部和外界环境两方面入手，剔除非制约因素的影响，力求做到温度应力的准确估计；

（4）设计巴克豪森噪声检测方法的应力检测系统，并根据MBN信号特点选择合适的信号处理方法，设计制作检测线圈和信号调理电路，设计磁化器。

（5）依据巴克豪森噪声信号的频谱特点选择合适的数据采集卡，编写基于MATLAB平台下的定点数据采集程序，提取并分析MBN信号的各种特征值，今儿确定铁磁材料的应力分布情况。

整个系统由磁化器、接收器、放大电路、数据采集和信号处理器以及应力加载设备，实验在一段钢轨上手动加载压应力，在钢轨表面测量压应力与MBN信号对应关系，提取巴克豪森噪声信号的不同特征值，用图形描绘各个特征值与钢轨压应力的关系。