超声导波技术因其单端激励、传播距离远，100％横截面检测等特点在长距离大范围结构的无损检测和健康监测中显示出良好的应用前景，但受制于理论及仪器技术目前基本只用于缺陷筛查，超声导波定量化检测技术尚未得到广泛研究和应用。针对导波检测中缺陷大小定量分析问题，提出一种基于匹配追踪算法的管道轴向缺陷大小定量分析方法。通过分析回波...
裂纹是导致众多结构失效的主要原因之一，采用超声兰姆波可有效地对板类结构中的裂纹等缺陷实现定位，但目前的技术尚无法实现对缺陷精细特征的测量。研究超声兰姆波与缺陷的交互作用，可为实现缺陷高精度检测奠定理论基础。采用散射系数矩阵表征弹性波与缺陷的交互作用，对兰姆波斜入射到裂纹时的散射特性进行仿真和试验研究，结果表明其散射场...
钢丝绳电磁检测信号是一种与时间及缺陷位置相关的时空域信号，采用虚拟无限多探头技术，借助Diracdelta函数，建立传感器探头信号的时空域数学模型。通过离散周期信号频谱分析原理讨论时空域信号的频谱特性，利用多采样率原理研究探头运动速度对输出信号频谱的影响。参照时域采样定理，定义及研究空域信号采样定理，空域信号的固有频率与缺陷形...
为利用基于二次谐波的非线性超声方法检测镁合金材料的早期疲劳损伤，建立超声非线性系数β的测试试验系统，设计制作预设应力集中区的厚板镁合金疲劳试件，并通过有限元法仿真应力集中区的有效性。对三个不同疲劳加载模式的镁合金试件进行非线性超声检测试验研究。结果表明，在疲劳寿命的早期，三个试件的超声非线性系数均随疲劳周数明显增加。...
高品质金属板带对于表面质量的要求非常严格，不允许存在一些微小的缺陷，现有的基于机器视觉的表面在线检测系统很难检测到微小缺陷。采用光度立体学的原理，利用两幅不同光照角度的灰度图像获得表面法向的方法检测表面微小缺陷。彩色三线阵电荷耦合元件（Charge．coupleddevice，CCD）摄像机安装在垂直于金属板带方向上，一台红光光源和一台蓝...
不锈钢板带冷轧过程中，轧辊表面粗糙度对轧制工艺参数设定和表面质量控制有重要的影响。在实验室对SUS430不锈钢进行冷轧润滑试验，利用Quanta600扫描电子显微镜、Zeiss—LSM700光学显微镜和粗糙度仪等研究冷轧过程中轧辊表面粗糙度对带钢表面粗糙度、表面微观缺陷率、表面油膜厚度和轧制力的影响。结果表明，粗糙度为0．7μm轧辊在低质量分数乳...
研究NaCI、ZnCl2、LiCl和KF等卤化物活性剂对激光焊接铝合金焊缝熔深的影响，发现卤化物活性剂能够使焊缝熔深明显增加。同时，运用高速摄像及光谱诊断的方法来分析卤化物活性剂对铝合金激光焊过程中等离子体温度、体积等物理参数的影响，并利用“双钨片”试验来分析卤化物活性剂对熔池金属流动状态的影响，以研究卤化物活性剂对增加焊缝熔深的...
采用灰色关联分析对影响拉延筋阻力的因子进行分析，获得主要的影响因子。利用拉丁超立方试验设计方法对主要因子进行取样，利用DYNAFORM软件对方盒件成形进行仿真，得到样本数据。以成形件中的减薄、增厚和主应变为输入，以拉延筋几何参数为输出，建立拉延筋参数的反求模型。利用遗传算法优化反向传播（Backpropagation，BP）网络权值，通过与...
为了阐释铝合金激光．电弧双面焊激光稳定、压缩电弧的物理机理，采用对比试验的研究方法和红外测温、电弧光谱分析的技术手段，分析激光对电弧作用的物理本质。结果表明，在激光匙孔未穿透条件下，激光形成的大梯度温度场为电弧提供阳极斑点是铝合金激光．电弧双面焊电弧稳定、收缩的根本原因，高能量密度的激光热源和高热导率的材料二者不可或...
工程陶瓷因具有优良的力、热、声、电及化学等性能，被日益广泛地应用于机械、电子、冶金、化工、地质钻探、航空航天和核工业等领域中，并带来了巨大的社会和经济效益。随着用途的日益广泛和深入，对工程陶瓷构件的加工精度、加工效率和表面质量等要求也越来越高。然而，现有的工程陶瓷加工技术存在效率低、成本高、难以满足高精度和高表面质量...
采用90W-6Mn-4Ni（质量分数）混合粉末／镍箔复合中间层，在加压5MPa、连接温度1100℃、保温10min、30min、60min及120min的工艺条件下，对纯钨（W）和0Cr13钢进行真空扩散连接。利用扫描电镜、能谱仪和电子万能试验机等手段研究接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明，连接接头均由钨母材／钨基高密度合金层／镍／钢母材组成...
由于热弹塑性效应的存在，使得材料在低周疲劳载荷作用下发生的力学变形将导致材料温度发生变化，因而可通过观测温度变化判明材料的累积疲劳损伤。基于此，采用叠加各向同性强化模型的非线性随动强化模型作为循环载荷下的材料力学本构模型，以有限元软件ANSYS为平台，对SS304不锈钢平板试件在控制应变循环载荷作用下的热弹塑性效应进行数值模拟...
为研究工作辊分段冷却系统对铝带断面形状的影响，建立冷却水影响下的工作辊温度场及热膨胀模型并使用交替差分法对模型进行求解。利用该模型，研究不同冷却水分布模式下工作辊热辊形的形态、冷却水量与工作辊热膨胀的定量关系以及改变冷却水量后热辊形的形成规律。仿真结果表明分段冷却系统具有较强的局部辊缝形状控制能力，辊缝三次凸度和四次...
采用高速摄像系统观测熔滴过渡模式和等离子体形态的变化，并采集焊接过程中的电弧和熔滴图像，利用电弧分析仪记录电弧信号，通过试验深入研究激光功率对C02激光．熔化极活性气体保护焊（Metalactivegas，MAG）电弧复合焊接的电弧形态、焊接稳定性、熔滴过渡频率的影响。研究表明，焊接电流的增加减小了实际热源间距，并且实际热源间距在2mm附...
超声电机（Ultrasonicmotor,USM）是一种利用压电材料的逆压电效应将电能转化为机械能的新型驱动器。与传统电磁电机相比，超声电机具有低速大转矩、功率密度高、定位精度高、响应速度快、断电自锁、可不使用轴承和润滑、无电磁干扰和不受电磁干扰等优点，在航天和深空探测、光纤通信、科学仪器、高精度机床、半导体制造业、微机电系统、精密定...
研究汽轮机低压焊接转子用30Cr2Ni4MoV耐热钢贝氏体焊缝多层多道焊韧性薄弱环节及其影响因素。采用冲击韧度试验评价焊缝的整体性能，并设计裂纹沿埋弧焊焊缝的准静态韧性试验，观察裂纹的扩展方式，利用能谱分析焊缝微区成分。冲击韧度试验表明，焊缝室温冲击吸收功为118J，焊缝整体韧性良好。焊缝准静态韧性试验研究发现，裂纹在焊缝层间不完...
利用磁性测量仪FMP30测量不同塑性应变量下S30408板状拉伸试件形变马氏体体积分数，确定形变马氏体体积分数与塑性应变的关系。测量某低温液体半挂车罐体内容器碟形封头上各区域的形变马氏体体积分数，并对马氏体体积分数沿经向的分布规律进行简化，据此推算封头各部位加工历史造成的塑性应变。根据封头各部位的塑性应变确定考虑加工历史时各部...
消除轮轨横向力、垂向力之间的串扰是高精度的轮轨力测试的重要技术。提出采用一种改进的快速独立分量分析（Fastindependentcomponentanalysis，FastICA）方法对轮轨力进行解耦。该方法通过增加一个噪声判断阈值，在完成一次独立成分的提取后，对系统的残余信息进行判断，找出计算终点，从而抑制无效运算，提高算法的分离性能和稳定性。根据车...
结构动应力分布的确定对结构疲劳强度评估和可靠性设计有重要意义，通常采用的动应力理论分布假设有威布尔分布、对数正态分布和截尾正态分布。实际计算表明，单一地利用以上任意一种分布都很难实现对实测一维动应力谱的有效拟合，根据实测轨道车辆动应力特征，利用数据统计处理方法，提出一种新的分布及其拟合方法，即对数正态分布和威布尔分布...
采用对称α-稳定分布模型来描述非结构路面谱的非高斯幅值分布特性。针对实际路谱采集作业中路段长度有限、道路自身特性多样等因素对重构路谱准确性的不利影响，使用空间滑动Bootstrap重抽样，得到采集谱稳定分布参数的估计区间，进而基于稳定分布序列生成理论并考虑道路模拟试验的实际限制，使用有幅值截断的稳定分布序列，重构出具有随机稳定...
混合动力通过电动机和发动机两种动力源驱动车辆运行，两种动力源之间的切换对整车的动力性和驾驶性有着重要的影响。在客车用单轴并联式混合动力系统的基础上，针对混合动力系统两个动力源响应性差异而造成的整车纵向加速度冲击，以纯电动模式切换到纯发动机模式和混合驱动模式的过渡过程为研究重点，提出离合器结合过程的动态转矩控制策略，即...
在一台使用M100纯甲醇燃料并提高压缩比的四缸点燃式发动机运行过程中，强制发生爆震。通过对爆震时燃烧过程的监测及破坏后的活塞宏观及微观结构进行的分析，提出纯甲醇点燃式发动机发生爆震破坏的活塞失效形式。研究中观察到纯甲醇发动机产生爆震时，发动机燃烧室内的爆发压力迅速升高，而且变化幅度剧烈，形成爆轰压力波。当该压力波作用在活...
低压涡轮是航空发动机的重要部件，其效率变化对发动机推（功）重比、耗油率有显著的影响，因此，为提高航空发动机性能的研发，有必要对低压涡轮内部流动及换热特性进行全面细致地研究。采用气热耦合计算流体动力学（Computationalfluiddynamics，CFD）计算方法，对某航空发动机低压涡轮高空低雷诺数下的流动特性进行深入研究，分析雷诺数对低...
为研究航空发动机空气系统中封严篦齿的换热情况，针对齿宽、封严间隙、齿高、齿距、前倾角和后倾角等6个影响直通篦齿换热特性的主要几何参数，依据正交原理设计25个不同的直通篦齿试验件，试验研究其对换热特性的影响。结果表明：在试验参数范围内，上述几何参数对对流传热系数的影响趋势有明显的区别，其影响程度由主到次的顺序为：封严间隙...
21世纪的中国，已经成为名副其实的“世界工厂”。航空、航天、汽车业的高速发展也带动了制造业的突飞猛进，对数控机床的性能要求不断提高。作为生产“母机”的数控机床，是现代装备制造业的基础。另外，随着船舶、机车、风电核电、石油化工、冶金矿山、军工等行业的快速发展，对大型（直径1．5m以上）、精密（精度在5级甚至4级以上）齿轮的需...
流体激发转轮振动是目前高水头水泵水轮机稳定运行的关键问题之一。转轮的振动问题主要是由于活动导叶和转轮叶片之间形成的无叶区内不稳定流体相互作用所引发的水力激振在转轮上的力学响应。通过对叶栅干扰的产生机理分析，揭示了这种水力激振力的频率和振型决定于不同活动导叶数和转轮叶片数形成的叶栅组合方式，当转轮在水下的固有频率以及与...
国民经济行业中的关键机械设备长期运行在重载、疲劳、腐蚀、高温等复杂恶劣的工况下，设备中的核心零部件和重要机械结构将不可避免地发生不同程度的故障。机械设备一旦出现事故，将带来巨大的经济损失和人员伤亡。正所谓“千里长堤，溃于蚁穴”，若能准确及时识别运行过程中萌生和演变的故障，对保障机械设备安全运行，避免经济损失和灾难性事...
为解决液压系统中由于压力脉动而引起的振动和噪声问题，提出一种薄板振动式液压脉动衰减原理，用弹性薄板代替结构振动式液压脉动衰减器的振动质量块，使静力平衡孔和平衡腔的流体构成一个赫姆霍兹谐振系统，弹性薄板与流体耦合振动构成一个受迫振动系统，实现了结构谐振与流体谐振的共同滤波，解决了传统液压脉动衰减器体积庞大的缺点。基于管...
对带有周向前弯和周向后弯叶片的低压轴流风扇，采用NI采集平台和双丝热线采集单元相结合的测量技术试验研究非设计工况下周向弯曲叶片的内部不稳定流动发展规律。对若干工况叶轮进出口三维流场进行详细测量，基于测量结果分析轴向、周向和径向方向的平均速度及湍流脉动速度，获得叶片周向弯曲叶轮内变工况下瞬态流场特性；通过对湍流度、雷诺应...
激光冲击强化具有高压（GPa～TPa）、超快（几十纳秒）、超高应变率（10^7～10^8s-1，比爆炸成形高出100倍）的显著特点，广泛应用在金属构件的表面改性上，然而目前对于金属材料表层激光冲击细化晶粒的微观结构演变、性能结构关系尚缺乏系统的研究，尤其是对超高应变率下严重塑性变形导致的晶粒细化机制和微观强化机理，现在仍然缺乏统一的认识...
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