针对现阶段我国铁路上应用的探伤设备只能在天窗时间进行人工巡检, 无法在线监测的问题, 提出一种基于超声导波的激光多普勒频移法钢轨内部缺陷监测方法。首先, 引入环境温度作为变量改进了半解析有限元方法, 并应用该方法获得了我国无缝线路CHN60钢轨在特定温度下的频散曲线。通过分析振型并结合激励响应算法确定了适于检测缺陷的模态及其激励方式, 从而激励该超声导波模态使其在钢轨中传播。然后, 应用半反半透玻璃镜将激光分为参考光和测量光, 测量光通过Bragg Cell进行频偏照射钢轨表面, 通过反射光产生的多普勒频移与参考光干涉得到光强度变化曲线, 经过信号处理及标定测得钢轨内部缺陷的回波速度信号, 再经过数字化处理和计算得到缺陷的位置。最后, 在北京环形铁路试验基地进行了现场实验, 以钢轨接地孔模拟钢轨内部核伤, 得到缺陷定位误差均小于05 m, 验证了该方法的可行性。使用激光多普勒频移方法检测导波信号从而定位缺陷的方法可以有效避免由于换能器接触性测量而产生的误差。该方法在不影响列车的正常运营的同时, 实现了全天候无间断的在线监测, 提高了检测效率。

利用波长为1064 nm，最大能量为500 mJ的 Nd：YAG脉冲激光器对紫铜进行冲击，并且改变激光能量，获得一系列等离子体特征谱线，结果表明：本实验条件下，获得铜原子谱线不完整，只有5条明显激发谱线，分别为：CuⅠ 406.33 nm, CuⅠ 458.69 nm, CuⅠ 521.8 nm, CuⅠ 529.25 nm, CuⅠ 578.2 nm。根据跃迁原理，得出激光不能使铜原子完全受到激发；选取CuⅠ 521.8 nm原子光谱与CuⅠ 578.2 nm的原子光谱谱线线型作为分析对象，发现其展宽线型不同，分别为Lorenz线型与Gauss线型。通过对应线型曲线方程分析得出，同一原子光谱不同波段对应形成光谱展宽机制不同。

A new approach is developed to measure the dynamic characteristics of metal sheet under laser shock, including deformation velocity, strain, and strain rate. The detecting laser beam is partially shaded by the target deformation induced by the laser action. A photodiode transforms the received beam intensity real time into an electrical signal which could record the process of the target deformation. The functional relation between the electrical signal and the deformation of the metal sheet is derived. The deformation curve of a thin aluminum and the velocity curve of its deformation are also obtained during the experiment. The results indicate that the average velocity of the elastic deformation of the target can reach 2.999￡103 m/s in the central area. This new method provides an approach in the study of the effect of strain rate on deformation.