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关键词： 钢敷地面   焊缝缺陷   涡流检测  

摘要： 本文研究了一种基于涡流检测技术的钢敷地面焊缝自动检测装置,详细阐述了涡流检测原理,并从硬件、软件方面对装置进行了设计.通过试验验证,该装置对钢敷地面焊缝表面及表面下3 mm以内区域的焊缝缺陷具有较高检出率,缺陷检测识别率可达99.7%,误报率仅1.7%,实现了对大面积钢敷地面焊缝的全覆盖、高效、精确识别和可追溯检测.

关键词： 防松螺栓   防松原理   设计分析   螺栓连接  

摘要： 该文针对螺栓松动机理进行了分析,在综合相关研究成果的基础上认为,横向振动载荷是导致螺栓松动的主要原因,不同规格螺栓对应不同的临界载荷和临界位移。在此基础上,结合防松机理提出了结构防松设计理念。进一步对四种新型防松螺栓的设计原理、结构形式、制造工艺及防松效果进行了对比分析,结果表明:楔形结构在新型防松螺栓的开发中具有关键作用。最后,对所提出的两种新型防松螺栓的结构与工作原理进行了分析,为楔形结构的进一步优化设计提供了参考。

关键词： Lyapunov指数   Jacobi矩阵算法   焊接机器人   弯曲焊缝   轨迹跟踪控制  

摘要： 为解决弯曲焊缝形状不规则且曲率连续变化导致的焊接机器人焊缝跟踪偏差较大,以及降低了焊缝轨迹跟踪控制精度的问题.提出基于Lyapunov指数与Jacobi矩阵算法的焊接机器人弯曲焊缝轨迹跟踪控制.基于移动焊接机器人的动力学模型和运动学模型,利用坐标系变换矩阵对机器人进行手眼标定,获取焊缝轨迹条纹中心线所在的高度位置,从而提取出焊接缝区域;建立初始焊点的坐标系矩阵,对各个焊点进行定位,得到机器人开始作业时焊点的具体位置坐标及终止作业时最后一个焊点的位置坐标,以此确定焊缝轨迹的运动方向;利用Lyapunov指数与Jacobi矩阵算法调整机器人的移动加速度,结合实际跟踪轨迹与理想轨迹之间的偏差,计算调控量以纠正轨迹跟踪误差,实现焊缝轨迹跟踪的自适应控制.实验结果表明,应用设计的方法进行弯曲焊缝轨迹跟踪控制,横向跟踪控制偏差基本在0.5mm以下,能够显著提升跟踪控制的精度。

关键词： 螺栓紧固件   螺栓预紧力   摩擦因数   摩擦模型   混合润滑   拧紧过程  

摘要： 在螺栓紧固连接过程中,由于润滑剂、表面粗糙度而产生的摩擦特性变化是不可避免的,且关系较为复杂,线性公式的应用会使轴向力产生偏差,必须精确控制预紧力,以确保其可靠性。为了精确控制预紧力,文中通过数值模型分析了不同工况下脂润滑而导致摩擦特性改变的机理,有限元分析和螺栓拧紧试验结果表明,润滑剂阻隔了表面的直接接触,并承担一部分接触载荷,可以有效改善摩擦特性。

关键词： 桥梁工程   梳齿板伸缩缝   钢桁架结构桥   锚固区混凝土   伸缩缝破损   修复性养护  

摘要： 伸缩缝是桥梁结构中的易损部件,而钢结构桥梁由于柔性大且对振动较为敏感,其伸缩缝病害更为突出。基于钢桁架结构桥梁梳齿板伸缩缝多次出现的锚固区混凝土破损问题,建立全桥有限元模型,以伸缩缝端横梁为研究对象,利用影响线加载确定单车道、双车道车辆最不利位置,分析了正常使用和承载能力极限状态两种工况下,车辆正常及各种超载运营时的锚固区混凝土极限应力应变及最大位移。然后结合桥梁动力特性,通过对比环境激励现场实测基频与理论基频,分析了伸缩缝锚固区混凝土强度、刚度及桥梁整体刚度对伸缩缝造成的各种可能破坏,并依此设计修复方案开展试验,对梳齿板伸缩缝锚固区混凝土破坏成因进行实证。结果表明,车辆超载及振动并不是造成本桥伸缩缝锚固区破损的原因,而施工质量才是关键因素。

关键词： 热输入   高强钢   横向裂纹   扩散氢   贝氏体  

摘要： 深水导管架大厚板高强钢S420在实际焊接过程中易产生横向裂纹缺陷。通过低温高湿环境下的G-BOP试验测试了焊缝在高拘束高扩散氢含量下的横向裂纹敏感性,研究了不同热输入对焊缝组织和横向裂纹的影响规律。结果表明,低热输入时,焊缝的横向裂纹敏感性最大;热输入适中时,不易产生横向裂纹;而高热输入时,仍会产生横向裂纹,但是横向裂纹倾向小于低热输入。在低温高湿环境下,随着热输入增加,扩散氢含量略有降低,但是整体维持在较高水平,且横向裂纹的裂纹率与扩散氢含量无线性相关性。低热输入时,焊缝易产生横向裂纹的主要原因是焊缝金属中形成大量羽毛状的上贝氏体组织,裂纹倾向于在贝氏体中萌生并沿贝氏体板条/板条束方向扩展。高热输入焊缝中的横向裂纹倾向于在先共析铁素体萌生/扩展,粗大柱状晶先共析铁素体以及先共析铁素体/针状体素体组织不均匀性是引起横向裂纹的主要原因。

关键词： 道路桥梁   防水施工   防撞墩   桥面铺装   伸缩缝   优化策略   施工监测  

摘要： 为解决桥梁防水病害问题,以大北窑立交主桥道路桥梁维修工程为例,对道路桥梁防水施工的关键技术进行分析,包括防撞墩、桥面铺装、伸缩缝、异形板、翼缘板端头和防撞墩根部的防水施工,并通过采用智能摊铺机、六轴喷涂机器人等先进设备,构建智能化施工信息管理系统优化施工管理方式,配备施工监测系统并布置高精度传感器加强施工过程监测等措施优化施工技术。通过对比试验验证,优化后的施工技术可有效提升防水施工质量合格率,缩短渗漏处理时间,实现施工风险提前预警。

关键词： 伸缩缝   伸缩缝施工技术   切缝开槽   模数式伸缩装置   道路桥梁工程  

摘要： 为提升道路与桥梁工程结构在温度变化、混凝土收缩徐变及车辆荷载作用下的变形适应能力与服役安全,研究了模数式伸缩缝施工关键技术。研究重点围绕“切缝开槽-装置安装焊接-混凝土浇筑养护”全过程工艺展开,其中切缝采用ZY-400型电动切缝机(精度±2 mm),开槽深度设定为100 mm;伸缩装置选用GQF-MZL160型模数式结构,安装标高与顺直度偏差控制在±1 mm以内;浇筑采用快硬高强混凝土,养护采用“双层覆盖+智能喷淋”复合工艺。依托某跨河桥梁工程进行实例验证,结果表明:伸缩缝平整度偏差均在±2 mm以内,抗压强度均>50 MPa,满足长期运行需求,所提施工工艺合理可行,可为同类工程提供系统性的技术参考。

关键词： X52无缝钢管   环焊缝   液氨   应力腐蚀   微观组织结构   残余应力  

摘要： 【目的】环焊缝作为长距离液氨输送管道的关键连接部位,因其复杂的微观组织结构与残余应力分布,在含杂质液氨环境中具有较高的应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)风险,严重威胁管道的服役安全,亟需揭示输送管道环焊缝微观组织结构在液氨环境中SCC的敏感性。【方法】选取目前常用的X52无缝钢管环焊缝的母材、热影响区及焊缝中心为研究对象,在空气及两种含杂质液氨环境中开展慢应变速率拉伸(Slow Strain Rate Tensile,SSRT)试验。通过金相观察、断口扫描电镜、电子背散射衍射分析及表面残余应力测试,系统评估了基于抗拉强度与断后伸长率的应力腐蚀敏感性指数,并结合微观组织结构特征,阐明了液氨SCC敏感性差异的机制。【结果】SSRT试验结果表明,抗拉强度与断后伸长率两种敏感性指数变化趋势一致,但断后伸长率对液氨SCC更为敏感,环焊缝各区域的SCC敏感性由强到弱依次为焊缝中心、热影响区、母材。微观组织分析表明,焊缝中心晶粒细化、晶粒尺寸分布不均匀、核平均取向差值最大,且表面残余拉应力最高(达到54 MPa)。各因素导致焊缝中心电化学活性增强,在含杂质液氨与拉应力作用下,优先萌生点蚀并诱发脆性解理断裂,断口呈现显著的脆性特征。相比之下,母材组织均匀、残余应力低(仅为5 MPa),表现出良好的抗SCC能力。【结论】在液氨环境中,X52无缝钢管环焊缝的SCC敏感性主要受微观组织不均匀性及由此产生的残余应力集中所控制。为确保液氨输送管道的安全运行,在焊接施工过程中应严格控制工艺,必要时进行焊后热处理,以降低环焊缝(尤其是焊缝中心及热影响区)的组织梯度与残余应力,从而有效抑制SCC风险。

关键词： 桥梁伸缩缝   桥梁抗渗性能   位移加载   疲劳加载  

摘要： 为探究位移与疲劳耦合加载条件下桥梁伸缩缝宽度对桥梁抗渗性能的影响,以累计渗流量和极限抗渗压力为评价指标,选取20mm、25mm、30mm三种缝宽开展室内抗渗试验。试件采用规范推荐的典型桥梁伸缩缝构造,通过测定不同位移差与疲劳次数组合下的渗流量与抗渗压力,获得其演化规律。结果表明:位移差对桥梁伸缩缝抗渗性能的劣化作用显著高于疲劳次数。当位移差小于15mm时,随循环次数增加至500次,20mm、25mm、30mm缝宽试件的渗流量增幅均小于30%;当位移差大于15mm时,相同条件下渗流量增幅均超过60%,最大增幅达74%。缝宽较窄的试件在小位移差阶段表现出略高的抗渗压力,而在大位移差阶段该优势逆转。现场应用验证了室内试验结论的合理性。