承压设备包括锅炉、压力容器和压力管道,其运行安全对保障国家经济运行和人民日常生活至关重要。在承压设备建造阶段,无损检测与评价技术被应用于原材料生产和焊接质量的检测与控制。在使用阶段,无损检测与评价技术被用于及时发现承压设备在运行过程中出现的各种材料劣化和损伤等缺陷,并可根据检测结果对承压设备的安全状况进行评价,并对承压设...
数字射线检测技术理论主要包括检测图像质量表征、细节识别理论和检测技术控制理论三个方面。近年来,国外相关研究的关注重点是检测图像质量参数。国内的研究工作对检测图像质量参数做出全面讨论,从视觉特性定律系统性给出细节识别理论,将图像数字化技术控制引入检测技术控制理论。等价性评定是数字射线检测技术替代胶片射线照相检测技术需要解...
应力集中是导致油气管道发生破坏的重要原因,它的存在给管道的安全运行带来风险。针对油气管道的应力在线检测及风险评价,提出弱磁应力内检测技术。对弱磁信号产生的原因进行分析,利用基于第一性原理的材料仿真软件对铁磁材料在受力过程中的弱磁效应进行计算。提出管道差异运行压力下二次弱磁内检测法,给出油气管道应力集中程度的评价方法。自主...
采用常规超声水浸C扫描检测系统检测工件时,为了得到较好的检测精度,一般采用较小的扫描步距,检测效率低,同时换能器聚焦深度不能改变,灵活性差。为了提高超声水浸C扫描检测的检测速度、检测适用范围及灵活性,采用相控阵电子线性扫描及其成像算法,结合三自由度机械扫描架,研制了相控阵超声水浸C扫描检测软硬件系统。采用64阵元的相控阵超声换能...
复合材料已成为现代飞机制造的非常重要的选材,复合材料结构R区缺陷会影响其受力和传载。R区开敞性差、声波反射复杂等影响超声检测及其缺陷识别与定量评估。为此,基于超声波在R-区的反射行为,利用宽带窄脉冲超声反射回波时域特征和成像特征进行复合材料结构R区缺陷检测与量化评估及层深定位。计算结果表明,入射角小于3°时,可以获得较好的声波透...
针对在工业应用中对结构内部温度场无损测量的需求,以超声测温机理和热传导理论为基础,提出一种一维稳态结构内部温度场的重建方法,并且设计一套微秒级超声声时测量的超声测温系统以验证此方法的可行性。根据所提出的结构内部温度场重建方法,分别进行超声声速与温度的标定试验和结构内部一维稳态非均匀温度场的重建试验,测量了结构试样在单边受...
通过Hamming窗加权方法设计了幅度加权调频编码激励信号,将这种新型的激励方法与TOFD（Time-of-flight diffraction）检测方法相结合,综合提高了粗晶奥氏体不锈钢焊缝缺陷检测的时间分辨力、检测信噪比和缺陷定量定位精度,有效改善了粗晶焊缝超声检测中的难点问题。为分析设计的幅度加权调频编码激励信号的检测能力,针对奥氏体不锈钢母材试件和...
针对金属板结构中微裂纹检测问题,进行基于二次谐波的非线性兰姆波检测方法研究。基于赫兹接触理论,进行板中二次谐波非线性兰姆波理论研究,建立板中兰姆波二次谐波与微裂纹尺寸的关系模型。进行板中微裂纹非线性兰姆波数值仿真,研究不同长度和宽度的微裂纹对兰姆波二次谐波非线性效应的影响。结果表明,随着微裂纹长度增加,二次谐波幅值呈增加趋...
针对磁记忆技术在焊缝隐性损伤状态定量评价与预测中的难题,建立基于无偏灰色模糊加权马尔科夫链的焊缝隐性损伤状态磁记忆特征参数定量预测模型。以Q235焊接试件为试验材料,拾取焊缝纵向和横向磁记忆信号分布,与同步X射线检测结果进行对比得出：在宏观损伤时满足传统的磁记忆检测判据,即切向分量Hp（x）具有极大值,法向分量Hp（y）过零值;而在...
超声导波时间反转聚焦是实现管道小缺陷检测的一项常用技术,但目前使用时需要预判缺陷大致位置以确定时反窗的起点及宽度,在实际工程使用中往往难以实现。针对此问题,提出一种基于超声导波分段时间反转的管道检测方法。该方法将管道待检区域划分为多段区间,分别对不同区间段各阵元的常规导波检测信号进行时间反转,然后将各区间段的时反信号依次...
为打破国外对带钢冷轧机板形测控技术的垄断,燕山大学与鞍钢协同创新,自主研制出新一代整辊无线式板形仪和智能板形控制系统。主要技术创新如下：整辊无缝式板形检测辊,表面硬度达到60 HRC以上,彻底解决了压伤和划伤带钢表面的技术难题;无线式板形信号传输处理器,实现模拟采集、数字处理、无线传输、无线供电等多功能一体化,具有结构简单、集成...
随着工业4.0时代的来临,制造技术正逐步从自动化、数字化、网络化向智能化方向发展。作为工业4.0的重要策略—信息物理系统（Cyber-physical system,CPS）,由于其具有自主判断、自主决策、自主调控能力,如何将CPS技术应用于流程工业的智能化制造引起了广泛关注。根据钢铁制造过程的特点,提出在各工序中嵌入CPS质量管控模块的过程控制系统,实现全...
基于动力显式有限元算法,以侧碰过程中B柱的吸能量-EA和最大侵入量Dmax为评价指标,对比分析热成形强度梯度分布及厚度梯度分布对零件抗撞性能的影响。进一步,基于径向基函数建立梯度性能热成形B柱的侧碰模型,并采用NSGAII遗传算法分别对两种梯度性能B柱（强度、厚度）进行多目标优化设计,获得了梯度性能热成形B柱帕朗特前沿解集。结果表明：优化...
介绍以简单成分C-Si-Mn及其Nb,Ti微合金化为特点的第三代汽车用钢淬火配分（Quenching＆partioning,QP）钢的研究结果,包括：不同配分温度和配分时间等配分条件对QP钢组织性能的影响,淬火和在贝氏体区配分QP-B条件对QP钢组织性能的影响,以及配分条件对QP钢的加工硬化行为和烘烤硬化性能的影响规律等。结果表明,微合金化可有效减小原始奥氏体晶粒...
轧机是典型的结构与工艺相互耦合的复杂动力学系统,在内源反馈激励作用下驱动能量在某种条件下被转换为结构的振动能量而引起自激振动。轧制速度既是生产效能的直接衡量指标,也是触发轧机振动失稳的关键因素,因此对临界轧制速度的研究对于预测和抑制自激振动的产生具有重要意义。考虑轧制界面的等效弹塑性刚度,建立某薄板轧制六辊轧机的8自由度...
中锰钢是一种典型的第3代汽车钢,其冷轧后奥氏体逆转变（Austenite reverted transformation,ART）退火过程中亚稳奥氏体的有效调控是获得优异性能的关键环节之一。研究经热轧和冷轧变形后的中锰钢（0.15C-5Mn-Al）在675℃时奥氏体逆转变退火工艺,基于扫描电镜、电子背散射衍射、X射线衍射等微观表征技术和力学性能测试,研究退火过程中微观组织...
对两个来自不同生产线的冷轧双相钢DP780试样的主要力学性能进行比较,发现相同牌号的DP钢产品性能有显著差异。建立拉伸过程的有限元模型,将拉伸试验和有限元仿真相结合,利用材料失效点主应变二次导数的变化规律准确预测DP780在拉伸过程中的缩颈和破裂。研究发现相同牌号的DP钢产品成形极限亦有明显不同。最后从延伸长度和极限应变两方面定量分...
为研究高速列车不同位置受电弓的非定常气动特性,基于计算流体动力学理论,建立高速列车空气动力学模型。列车模型采用八节编组,包括头车、六节中间车和尾车。受电弓为双弓模型,包括一个升弓和一个降弓,安装于第一节中间车的前端或后端,或者安装于第六节中间车的前端或后端。采用分离涡模拟（Detached eddy simulation,DES）方法对明线无横风环境...
汽车发生正面碰撞时,主要依靠汽车吸能盒和保险杠来吸收与传递碰撞能,因此性能优良的吸能盒结构能有效地提高汽车安全性。薄壁翻转管在受压翻转时,表现出较低的平均载荷力与较低载荷峰值,适合用作汽车吸能盒结构。但由于结构翻转过程复杂,在翻转过程中容易引发倾斜,出现不稳定状态,从而导致结构出现刚度变大而失去吸能效能。在对翻转管吸能特性...
提出非线性有限元和多刚体动力学联合仿真的方法对列车碰撞过程中的爬车现象进行研究,该方法可以大幅度的减少计算时间,并广泛适用于轨道车辆碰撞事故的重现模拟、车辆结构的被动安全设计以及后续性能优化。研究表明,列车碰撞过程中,各车辆在纵向碰撞力的作用下将难以避免地产生点头运动,并对爬车现象起到决定性的影响。此外,现实条件下碰撞列车...
液压驱动型高性能足式仿生机器人对未知、非结构环境具有很好的适应能力,为尽可能地避免其足地接触过程中的冲击和碰撞,足式机器人的关节应具有一定的动态柔顺性。针对驱动足式机器人关节运动的液压驱动单元（Hydraulic drive unit,HDU）进行研究,首先,建立其液压系统位置/力控制数学模型;其次,推导阻抗控制基本控制原理,并以液压系统作为内环控...
将欧拉-伯努利梁和平推流理论分别用于描述细长输流管路的力学模型及其内部的流体流动模型,利用格林函数法推导了固定-弹性支承式输流管路的格林函数,并得到了挠度的解析表达式。分别分析管路的挠度与激振位置,激振频率,内部流体的流速,弹簧的刚度系数以及质量比的关系。在给定数据的基础上,利用格林函数法计算得到了临界激振位置的具体数值。在...
压榨提取蔗汁是甘蔗制糖的常用方法。研究甘蔗压榨机理及其运行参数的工作通常以实践经验和试验为基础,这样会使试验成本大幅增加,而试验分析也受到很多不确定因素的影响。因此,采用有限元仿真方法进行甘蔗压榨过程的流固耦合分析。针对甘蔗压榨提汁中大变形、强摩擦和流固耦合的问题,对甘蔗纤维提出合理的简化与假设,将多孔介质力学理论应用于...
电液全可变气门系统的精确控制直接影响其物理作用效果。通过采集该系统的四个信号（电磁阀阀前油压信号、油腔内油压信号、气门附加升程信号以及电磁阀驱动电流信号）,分析信号特征位置间的时间差,将系统一个完整的工作周期划分成六个特征阶段（电磁阀开启延迟、电磁阀安装位置延迟、气门惯性延迟、充油阶段、泄油阶段以及电磁阀关闭延迟）。加...
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