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关键词： 角焊缝   对接焊缝   十字接头焊缝   缺陷   疲劳寿命   程序设计  

摘要： 依据标准中含缺陷焊缝应力强度因子计算公式和裂纹扩展速率模型,设计焊趾含裂纹缺陷角焊缝、焊根含裂纹缺陷十字接头焊缝和含错位缺陷对接焊缝疲劳寿命预测程序。研究标准中含裂纹缺陷和几何结构缺陷焊缝应力强度因子计算方法,确定求解含缺陷典型焊缝疲劳寿命计算方法。利用Matlab软件平台,设计具有可视化三级界面的应力强度因子和疲劳寿命预测程序。利用程序计算含缺陷典型焊缝疲劳寿命,对比程序计算值与试验值或有限元法计算值。结果表明:焊趾含裂纹缺陷未熔透双面焊角焊缝和焊根含裂纹缺陷十字接头焊缝疲劳寿命程序计算值与试验值最大误差分别为4.0%和1.6%;焊趾含裂纹缺陷全熔透单面焊角焊缝和含错位缺陷对接焊缝疲劳寿命程序计算值与有限元法计算值最大误差为5.3%和2.7%。程序计算过程简洁,精度符合工程要求,可用于快速评估轨道车辆承载焊接结构含缺陷焊缝疲劳寿命。

关键词： 螺栓连接   装配施工   受力特性   优化措施  

摘要： 为了深入研究螺栓连接在钢结构装配施工中的受力特性,本文以某大型钢结构工程为例,通过介绍工程概况与螺栓在关键节点的应用位置,分析了静载与动载工况下的受力分布规律及装配施工过程中的力学变化,并结合工程监测数据与数值模拟进行对比验证。研究结果表明:螺栓受力受预紧力水平、施工工艺及环境条件影响显著,数值模型能够较好地反映实际工况。基于此,提出施工阶段的受力控制措施与设计施工一体化优化策略,为提高钢结构装配施工的安全性与耐久性提供参考。

关键词： 螺栓连接   接触界面   贝叶斯方法   随机参数分布  

摘要： 螺栓连接接触界面参数的不确定性是影响装配结构精度与可靠性的重要因素。因此对连接中不同螺栓预紧力、外部载荷和几何特征状态下的接触界面不确定性参数进行辨识,建立精确的螺栓连接参数模型。结合偏置的Euler-Bernoulli梁单元与接触界面的随机节点单元,建立不同状态下螺栓连接梁的不确定性参数有限元模型。通过贝叶斯方法辨识单一状态下螺栓连接接触界面的参数分布,再通过贝叶斯振型组装算法辨识不同状态下螺栓连接接触界面的参数分布,并分析接触界面不确定性参数从单一状态到多状态的传播过程。探究不同螺栓预紧力、外部载荷和几何特征状态下接触界面参数的不确定性分布对结构动力学特性的影响。结果表明:在单一状态下,接触界面参数整体呈正态分布,且节点横向与轴向刚度的分布具有弱相关性;在多状态下,接触界面随机参数的分布期望与螺栓连接结构状态整体呈线性关系,且在局部表现出不确定性;随着仿真频率的提高,螺栓连接结构频率响应逐渐发散。

关键词： 永磁直驱电机   DVS 1612   焊缝评估   结构优化  

摘要： 某型机车永磁直驱电机焊接机座需在确保可靠性的前提下实现减重。为此,本文进行焊接机座设计,分析了电机铁芯压圈配合状态随周向焊缝总长度的变化规律,得出铁芯压圈配合面压强随拉板-压圈周向焊缝总长度增加而变大的结论,当焊缝周向总长度占铁芯周长68%以上时,焊接机座能可靠传递电磁转矩。考虑运行工况下电机要承受线路载荷、电磁载荷多种载荷作用,而DVS 1612准则能有效评估多轴载荷作用下的焊缝性能,本文将该准则应用于电机机座焊缝的疲劳评估,并依据评估结果对结构进行进一步减重优化。结果显示,基于评估结果对电机减重38 kg后,新结构的焊缝利用率较原方案更低,焊缝疲劳强度更高,为机车永磁直驱电机的安全运行提供了依据。

关键词： 能源转型   LNG围护系统   应用   氨气试验   焊缝检测  

摘要： 近年来,随着全球能源转型加速,天然气凭借清洁、高效、存储量丰富等优势,在能源市场上备受青睐,其产量和消费量都在逐年增加,成为全球发展最迅猛的能源之一。由于全球天然气资源分布并不均匀,从出产地到消费国主要有管道运输和液化天然气(LNG)船舶运输两种方式。

关键词： 球罐焊缝跟踪   Stanley算法   路径跟踪   模糊自适应控制   机器人   自动控制  

摘要： 针对爬壁机器人在使用单激光传感器的情况下无法稳定双向跟踪球罐焊缝的问题,提出了一种适用于球罐焊缝的双向跟踪方法。该方法结合机器人球面运动学特性,进行投影与补偿,得到跟踪误差,并且基于Stanley模型进行球罐焊缝跟踪控制,结合焊缝检测机器人运动学模型确定转速控制量,设计了模糊自适应控制动态调整模糊规则,进一步调节模型中的速度增益系数,改善了跟踪效果。并利用Coppeliasim软件搭建了球罐爬壁机器人仿真平台,仿真试验表明,该方法可以实现球罐焊缝的稳定双向跟踪,实机试验表明,该方法跟踪精度与稳定性均优于其他算法,球罐常规焊缝的平均跟踪误差小于3.6mm,验证了提出方法的有效性与鲁棒性。

关键词： 焊缝缺陷   相控阵超声   全聚焦成像   图谱特征  

摘要： 焊缝缺陷的存在会影响设备性能,甚至危及生产安全。因此,开展焊缝缺陷检测研究对保障工业生产安全与效率具有重要意义。近年来,基于相控阵超声全矩阵数据(FMC)的全聚焦(TFM)成像检测技术,凭借其检测精度高、缺陷表征能力强的优势成为研究热点。然而,针对焊缝缺陷的相控阵TFM检测图像主要依靠人工经验评判,存在识别精度低、速度慢的问题,难以满足工业实时检测需求。本文对5类焊缝典型缺陷开展多模式TFM检测仿真及试验,分析不同模式下的图像特征,给出不同位置和深度下缺陷的最佳成像模式。该研究方法和成果为TFM检测设备硬件升级及超声TFM技术表征评价提供理论依据和技术指导。

关键词： 熔化极气体保护自动焊   气体组分   冲击性能  

摘要： 为了研究熔化极气体保护自动焊在核级管道的应用可行性,以核级碳素钢管道P280GH为研究对象,选用5组不同比例Ar+CO_(2)混合气体开展试验研究,分析不同保护气体组分对焊接接头性能与组织的影响。试验结果显示:随着Ar含量占比的增加,焊缝区组织呈现均匀化和细化趋势,当Ar组分为80%~85%时,焊接接头兼具焊接性和经济性。Ar含量占比80%时,其焊缝区、热影响区和母材区硬度分别为204HV10、199HV10和188HV10,平均抗拉强度为518.5MPa,0℃下焊缝区和熔合区平均冲击吸收能量分别为110J、69J,-20℃下分别为100J、49J。证明核级管道可采用熔化极气体保护自动焊的方法施工应用。

关键词： 钢轨焊缝   平直度检测   数值模拟   焊缝平直度评估   焊缝几何不平顺  

摘要： 为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直尺以重力自平衡状态放置在焊缝处的姿态特征,并计算塞尺可以塞入的最大幅值;最后将模拟结果与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果进行对比,检测1 m平直尺+塞尺组合方式对不同形式焊缝的平直度测量效果。结果表明:本文提出的平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果基本一致,相差不超过0.05 mm;1 m平直尺+塞尺组合测量能够反映出对称焊缝和低接头焊缝平直度的真实状态,但是难以评估非对称焊缝的真实几何幅值。

关键词： 模数式伸缩缝   结构优化   伸缩装置   高耐久性  

摘要： 模数式桥梁伸缩缝是保障大跨径桥梁通行安全的关键构件,其安全性、耐久性、密封性直接影响维修成本及行车安全。以G7013沙县至南平国家高速公路南平段B1合同段工程中的桥梁伸缩缝项目为研究对象,针对模数式桥梁伸缩缝常见问题,从结构形式优化与施工技术完善等方面开展研究,通过优化模数式伸缩装置与改进施工技术,保证施工的安全性。该方案提高了桥梁伸缩缝耐久性,延长维护周期,为高耐久性伸缩缝的标准化设计提供了技术支撑,具有显著的社会价值与经济效益。