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关键词： 钢结构   焊缝   磁粉检测   无损检测   质量控制  

摘要： 针对建筑钢结构焊缝的常见缺陷,分析其成因、特征和危害,并探讨磁粉检测的原理、优势与局限性。通过对比磁粉检测与超声波检测效能,验证磁粉检测在表面和近表面缺陷筛查中的高效性。研究得出磁粉检测在建筑钢结构焊缝质量控制中具有重要价值,对提升工程质量和结构安全意义重大,可以为行业内相关检测工作提供参考、优化检测流程,推动建筑钢结构行业的高质量发展。

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： 液体火箭发动机   氢涡轮进气壳体   焊缝结构   疲劳寿命   随机振动  

摘要： 液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学特性,提出了一种评估其焊缝结构振动疲劳寿命的方法,揭示了边界条件对振动疲劳寿命的影响。首先,对氢涡轮进气壳体进行模态分析和频率响应分析,获得模态参数和传递函数;然后,采用Goodman修正法,将平板状焊缝试样的疲劳数据(S-N曲线)进行零均值应力修正;最后,分别使用Dirlik、Steinberg和Bendat方法计算应力幅值的概率密度分布,并结合随机振动理论,建立焊缝振动疲劳寿命预测模型。研究结果表明:依赖于不同的评估方法和边界条件,焊缝结构的振动疲劳寿命约为1200~1900 s。该评估方法为液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝的随机振动疲劳寿命设计提供了理论与技术支撑。

关键词： 检测网络   焊缝跟踪   关键位置   注意力机制模块特征增强网络   卷积神经网络孪生结构网络   系统搭建  

摘要： 为进一步提高焊接质量,提出一种基于深度学习的焊缝智能检测与跟踪系统。构建焊缝关键位置的检测网络,该网络以卷积神经网络(CNN)为基础网络,包括焊缝特征提取模块、注意力机制模块(CBAM)、特征融合模块、预选框生成模块、位置检测模块;利用焊接图像帧与帧之间具有连续性和可预测性的特点,搭建基于孪生结构的焊缝跟踪网络,以提高对焊缝关键位置的跟踪效率;将检测与跟踪网络部署到系统,对焊缝检测与跟踪进行验证。结果表明,构建的检测网络的检测精准度在90.00%以上,最高达95.27%,网络损失值为0.15,焊缝关键位置跟踪网络的位置和实际位置的平均距离误差在0.100 mm左右,网络损失值为0.07。基于高级精简指令集机器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)搭建系统,并将深度学习算法部署到系统,测试结果为跟踪位置和实际位置的误差平均为0.001 mm。由此得出,提出的焊缝检测与跟踪方法具有较高的跟踪精度,可用于焊缝的智能识别。

关键词： ASME规范第Ⅲ卷   核安全1级部件   焊缝   疲劳强度   减弱系数  

摘要： 分析探讨了应力集中系数与ASME规范中疲劳强度减弱系数(FSRF)的区别和联系,确定了FSRF的使用方法,系统梳理总结了核1级部件基于疲劳强度减弱系数法的疲劳评定流程,并指出了NB分卷缺少针对焊缝金属疲劳强度试验的要求。对核设备设计人员正确应用ASME规范疲劳强度减弱系数法及我国自主化设计规范疲劳分析评定方法的制定具有指导意义。

关键词： 超声导波   传输系数   螺栓连接   有限元仿真   结构健康监测  

摘要： 螺栓连接广泛应用于航空航天、机械和土木工程中,其失效会严重影响系统可靠性与安全性。因此,螺栓预紧力的在线监测至关重要。超声导波因穿透性强、传播距离远、检测灵敏度高,被广泛用于螺栓监测,但导波与螺栓连接界面相互作用机制尚不清晰。为此,建立二维频域有限元模型,通过扫频分析验证模型准确性,并研究不同激励频率下A0和S0模态的最优激发频率。仿真结果表明,导波与连接界面作用时发生模态转换,各模态能量传输系数随接触长度呈周期性变化。当激励频率为255 kHz时,A0模态对接触长度变化更敏感,适用于早期松动检测;当频率为345 kHz时,S0模态周期更长,适合螺栓从紧固到完全松动的全过程监测。

关键词： 油气管道   焊缝   射线底片   标志   智能化识别   YOLO-MPWR模型  

摘要： 【目的】长输油气管道环焊缝射线底片是完整性评价与风险管控的核心依据之一,底片上的焊缝序列号、依据标准、焊缝位置标记等标志信息需实现数字化归档。传统人工判读方式工作量大、效率低、成本高,且易因视觉疲劳导致漏判、误判,亟需研发一种兼顾识别精度与模型轻量化的智能识别方法。【方法】以YOLO(You Only Look Once)v11n为基准模型,构建面向焊缝底片标志检测的YOLO-MPWR(You Only Look Once for the Marks of Pipeline Weld Radiographs)模型,并实施以下3项关键改进措施:①设计卷积门控线性单元转换器CFCGLU(ConvFormer with Convolutional Gated Linear Unit),并嵌入C3k2模块,再利用门控机制动态分配特征权重,强化对关键字符区域的响应,抑制背景及遮挡噪声;②设计了轻量化检测头LDH(Lightweight Detection Head),采用深度可分离卷积替代标准卷积,在保持精度的同时,显著减少模型参数、降低复杂度;③引入采样算子CARAFE(Content-Aware ReAssembly of FEatures),增强了YOLO-MPWR模型对重要特征的响应、特征图语义信息的利用。【结果】以中国华南地区某长输管道焊缝射线底片为数据集进行训练验证,与YOLOv11n基准模型相比,YOLO-MPWR模型的平均精度均值(mean Average Precision,mAP)mAP@0.50提升2.5%,参数量、计算量分别降低17.2%、18.2%;与RT-DETR(Real-Time Detection Transformer)、YOLOv3tiny、YOLOv5n等9种主流模型相比,YOLO-MPWR模型在精度、参数量、计算复杂度3个方面均实现了最优,在重叠、遮挡、翻转等复杂工况下漏检率更低,且对目标边缘及不规则形状区域关注更均匀。【结论】YOLO-MPWR模型在管道焊缝射线底片标志识别中实现了“高精度+超轻量”协同突破,可满足现场实时检测需求,为管道完整性数字化管理提供了可复制的技术路径,可应用于油气站场、炼化装置、船舶焊缝等工业影像目标检测场景,具有极好的工程推广价值。

关键词： T型焊接接头   缺陷   波型转换   串列式扫查   试块  

摘要： 介绍了一种将纵波直探头放在修磨后的T型焊接接头表面,采用纵波入射,纵波遇到缺陷后发生波型转换,反射横波反射至腹板并在腹板侧进行信号接收的串列式扫查方法。使用该方法对T型焊接接头翼板侧未熔合、未焊透及层状撕裂等危害性缺陷进行检测并实现了有效检出,还提出了对此类缺陷的定量依据。试验结果表明,该方法有效地解决了因受结构限制和缺陷方向影响而难以对该类面积型缺陷进行有效检测和评价的问题。

关键词： 厚壁奥氏体不锈钢焊缝   双晶纵波面阵探头   超声相控阵检测   全聚焦方法   信噪比  

摘要： 针对超声相控阵检测厚壁奥氏体不锈钢焊缝存在非聚焦区域检测信噪比低及结构噪声强,综合导致缺陷定位误差大的问题,采取实验和仿真相结合的方式开展双晶纵波面阵全聚焦成像研究。在厚度76 mm奥氏体不锈钢焊缝试块中加工深度10 mm、30 mm、50 mm和70 mm,直径3.2 mm的侧钻孔。利用电子背散射衍射图谱定量描述焊缝晶粒形态及取向,选取中心频率2.25 MHz、16×4阵元双晶纵波面阵探头,构建三维仿真模型,计算超声波传播路径,优化楔块-工件异质界面折射计算方法,设置基于三维声束传播的延时叠加法则,建立双晶纵波面阵全聚焦成像方法。仿真及实验结果表明,相比于相控阵超声扇扫描,全聚焦检测信噪比提升2.76 dB,扇扫描聚焦区域对应缺陷定位误差降低0.53∼0.69 mm,非聚焦区域降低2.24∼4.63 mm,可提高非“伪聚焦”区域成像效果,一次扫查即可兼顾全厚度区域的成像质量。

关键词： 外墙渗水   施工质量控制   墙体裂缝   滴水线  

摘要： 为系统解决建筑物外墙面渗水问题,从设计、建筑材料、施工及运维管理四个方面剖析渗水成因,并针对墙体开裂、装饰腰线层、槽钢洞口及外窗周边等典型渗水部位提出相应防控措施。分析表明,施工环节是导致外墙渗水的最主要因素,占比45%~48%。通过细化节点设计、严格材料验收、强化施工过程控制及加强后期维护等综合手段,可有效减少渗漏隐患。实施全过程、多环节的综合防控是保障建筑结构安全、使用功能与耐久性的关键。