无砟轨道以其独特的优势成为铁路运输中重要的基础结构,但由于其长期受到复杂环境以及列车往复荷载等影响,不可避免会出现裂缝等损伤。损伤会直接影响轨道的服役性能,若不及时掌握损伤状态,评估轨道结构的使用性能,甚至会威胁到列车运营安全。为了提高无砟道床裂缝状态识别的准确性,设计了一套落锤法无砟道床裂缝状态识别装置,并对该装置的参数进行优化研究。(1)在前人研究的基础上,利用小波包分解、相关程度及传递性分析方法,提取频带能量、能量比、相关系数、欧氏距离及振动传递率作为表征裂缝损伤状态的特征指标,确定了落锤法无砟道床裂缝状态识别方法。(2)结合无砟道床结构特点,设计了一套落锤法无砟道床裂缝状态识别装置,实现对落锤冲击高度的准确控制,一定程度上减少对操作人员的依赖性,使得冲击能量更集中,冲击效果更稳定。(3)为提高落锤法无砟道床裂缝状态识别装置的识别精度,建立了缓冲垫冲击响应计算模型,对传力部件下缓冲垫材料及参数进行研究。对钢(St)、铝(Al)、橡胶(刚性,Ru)、PVC四种材料,从时域、传递性以及设备性能要求三方面进行分析处理,确定厚度为10 mm的Ru材料作为无砟道床裂缝状态检测的缓冲垫。(4)运用控制变量法,通过仿真计算对落锤质量与冲击高度组合方案进行优化研究。分析总结了不同组合的裂缝状态特征指标变化规律,并利用落锤法无砟道床裂缝状态识别方法分析了四种组合在相同条件下识别同一裂缝损伤状态的准确性,确定了落锤质量为10 kg,冲击高度为50 cm作为落锤法无砟道床裂缝状态识别装置检测裂缝的最佳参数,进一步提高该装置识别裂缝状态的准确性。(5)对实训基地道床板裂缝损伤状态进行识别,运用落锤法无砟道床裂缝状态识别方法,有效的识别了裂缝损伤状态,验证了落锤法无砟道床裂缝状态识别装置的适用性及其识别结果的准确性。