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关键词： T形方颈单边螺栓   T形件连接   承载机理   数值模拟   屈服线理论  

摘要： T形方颈单边螺栓有效解决了传统高强度螺栓在闭口截面柱中安装繁琐的难题。为探索此类单边螺栓在梁柱节点中各组件的承载机理，本文采用简化受拉区模型研究此类螺栓连接T形件在拉伸荷载下的力学性能。通过试验研究了翼缘厚度、截面尺寸等不同参数下T形件的失效形式，并归类为三种破坏模式。采用有限元软件ABAQUS对T形件节点的抗拉性能进行了参数分析，研究了螺栓孔内偏移、安装精度、旋转偏差角等试验误差对节点力学性能的影响。结果表明，旋转偏差角不会影响节点的承载力，推荐采用中等装配精度制孔，施拧时尽量避免栓杆发生群外偏移。最后基于虚功原理和屈服线理论，给出了T形方颈单边螺栓连接T形件的承载力计算公式。

关键词： 激光对接焊缝   Laser-EMAT   参数优化   正交试验   缺陷检测  

摘要： 针对碳钢薄板激光焊接过程中，焊缝缺陷在线检测易受振动干扰且在有限检测空间下，传统无损检测方法难以实现高可靠性实时监测的问题，提出了一种基于激光激励超声波与双电磁超声传感器(EMAT)接收超声波的焊缝在线检测方法。通过建立激光电磁超声“一发双收”焊缝检测过程有限元模型，以含直径2 mm圆孔缺陷的4 mm厚碳钢对接焊缝为检测对象，分析了激光光斑形状与尺寸、EMAT线圈匝数与间距、激励点与接收点距离等参数对超声波透射系数的影响，并进行了实验验证。单因素分析表明，片状光斑的激发效率优于圆形光斑，且线圈匝数为4、匝间距为2.0 mm、激励点距两接收EMAT分别为11和36.4 mm时，缺陷识别灵敏度较高。在此基础上，采用正交试验设计获得最佳参数组合，搭建了可移动式激光电磁超声检测系统，并开展了对含不同直径圆孔的对接焊缝检测实验。实验结果表明，优化后激光电磁超声换能器(Laser-EMAT)系统对Φ3 mm、Φ2 mm圆孔的透射系数下降幅度为优化前的1.53和3.96倍，缺陷检测敏感性更高，如缺陷引起的偏离系数为优化前的1.91和4.98倍，检测更为可靠，如无缺陷区信号变异系数由6.77%降至5.41%;优化后的Laser-EMAT系统对直径Φ1 mm圆孔的透射系数表现为偏离度0.62和透射系数降幅3.36%,虽未达到可靠检出要求，但消除了最差参数组合对应的反向波动，显著提升了检测灵敏度与可靠性。

关键词： 可周转   混凝土剪力墙   螺栓连接   抗剪性能   推出试验   有限元模型  

摘要： 为了解决装配式混凝土结构在可拆卸周转方面研究相对较少的问题，提出了一种适用于具有周转需求的中低层钢筋混凝土建筑体系的新型螺栓连接节点。通过推出试验开展了连接节点抗剪性能和屈服承载力计算方法研究。通过改变螺栓规格和是否灌浆加强两种变量，设计并加工了3个推出试件，通过推出试验获得了每个试件的荷载-位移曲线；基于试验结果验证数值模型，进一步开展了有限元数值模拟分析。结果表明，该新型连接节点通过在剪力墙内部预埋钢件，现场安装时经墙体预留施工孔拧紧螺栓，能够实现完全干式连接；抗剪试件最终的破坏模式均为螺栓杆身的剪切破坏；增大螺栓规格能够显著提升节点的抗剪性能，与M24螺栓相比，M27试件的屈服抗剪承载力提高45.9%，极限抗剪承载力提高12.9%；灌浆加强能够对螺栓产生良好的约束作用，节点屈服抗剪承载力提高12.6%，且屈服后螺栓未发生明显的滑移；螺栓预紧力与屈服抗剪承载力呈正相关，但对极限抗剪承载力无影响。基于上述研究结果，提出了适用于该连接节点的屈服抗剪承载力计算公式，并验证了公式的可靠性。

关键词： 燃料棒   焊缝缺陷识别   图像处理   语义分割  

摘要： 为实现燃料棒端塞焊缝表面缺陷的自动识别，解决AI训练时人工进行缺陷分割数据集标注费时费力的问题，本文研究提出了一种融合传统图像处理与深度学习语义分割的无人工标注缺陷识别方法。首先，利用Sobel边缘算子和连通域分析对焊缝区域进行定位。其次，筛选出精准定位的图像，训练语义分割模型，提取焊缝边缘区域，并利用规则判定是否存在成型不良。之后，根据氧化色缺陷的RGB和HSV特点，使用种子生长算法进行氧化色初步定位。最后，筛选出初步定位准确的图像作为训练集，训练深度学习语义分割模型对氧化色进行最终判定。本文方法极大地节省了标注的人力时间成本，并最终在燃料棒端塞焊缝表面缺陷数据集上取得了良好的效果，在焊缝测试集和氧化色测试集上的交并比分别达到0.866和0.652，类别像素精度分别达到0.873和0.789，为解决燃料棒焊缝外观缺陷高效检测难题提供了新路径。

关键词： Q420C钢   对接焊缝   火灾高温   拉伸性能   数值模拟  

摘要： 评估火灾高温作用后中高强度Q420C钢焊接接头在不同冷却方式下的残余拉伸性能，并提出一种基于试验参数快速赋值的数值评估方法。制备Q420C钢对接焊缝接头与十字交叉焊缝接头拉伸试样，将试样以约10 ℃/min升温至200、400、600、800 ℃并保温30 min，随后分别采用自然冷却与室温水淬冷却至室温；进行室温单调拉伸试验，获得工程应力—应变曲线及屈服强度、抗拉强度与断后伸长率；同步采用VIC-3D数字图像相关（DIC）获取全场应变分布以识别焊缝与母材的非均匀变形与失效位置；在Abaqus中直接赋予火后残余本构参数，采用端部面—参考点运动学耦合施加位移边界以重现实验加载条件。结果表明对接焊缝在≤600 ℃时强度基本保持，但800 ℃自然冷却后屈服强度与抗拉强度分别降至402.7 MPa与476.8 MPa，断裂位置由母材向焊缝转移；800 ℃水淬表现出“极限强度提高—屈服降低”的特征，峰后承载下降更突兀且屈强比降至0.57。十字交叉接头各工况均在母材断裂，800 ℃自然冷却与水淬工况下屈服强度分别为370.8 MPa与338.2 MPa，抗拉强度分别为452.8 MPa与556.8 MPa。数值模拟在不显式计算火灾热历程的前提下可再现试验曲线差异与失效部位。结论为当峰值温度≥600 ℃时，对接焊缝的残余承载与破坏模式对冷却方式更敏感；800 ℃水淬可能引发类似淬火硬化效应提高极限强度但降低屈强比与稳定延性。所提“试验参数—室温拉伸有限元”快速评估流程可为火灾后钢结构焊接节点的损伤鉴定与修复决策提供依据。

关键词： 桥梁工程   钢桥面板   模型试验   疲劳性能   坡口形式   对接焊缝  

摘要： U肋对接焊缝是钢桥面板疲劳开裂的薄弱位置，坡口构造形式对残余应力分布及疲劳性能具有显著影响。为研究不同坡口形式对U肋对接焊缝疲劳行为的作用机理，制作了三类足尺U肋对接焊缝试件并开展了疲劳加载试验，分析了其破坏模式、裂纹扩展和应变演化特征。通过焊接模拟揭示了坡口形式对残余应力分布的影响机制，并在此基础上建立了考虑残余应力叠加效应的疲劳裂纹萌生寿命计算方法，定量表征了坡口形式对疲劳裂纹萌生寿命的影响。试验与模拟结果表明：三种坡口试件的疲劳裂纹均萌生于U肋底板靠近拐角的焊趾处，疲劳寿命差异主要由裂纹萌生阶段控制，V形、Y形和I形坡口的裂纹萌生寿命分别为145.36万次、155.28万次和180.11万次；三类坡口焊趾处的横残余应力水平均表现为V形最高、Y形居中、I形最低，且残余拉应力影响区域随坡口开口尺寸增大而显著扩大。三种坡口的横向最大名义拉应力分别为270MPa、258MPa和246MPa，对应的裂纹萌生寿命预测值分别为158.73万次、172.41万次和188.68万次，与试验数据的最大误差约为11%，验证了所建方法的准确性。就坡口选型而言，在本文构造与加载条件下高疲劳要求的关键部位宜优先考虑I形坡口；疲劳要求适中的区域可选择Y形坡口；V形坡口更适用于低疲劳要求的非关键区域。

关键词： 激光表面重熔   低合金钢焊缝   拉伸力学性能   本构模型   数值模拟  

摘要： 为改善对接焊缝处的微观缺陷，工程中常采用不同的工艺技术处理焊缝，以提高焊缝的耐磨性、耐腐蚀性及力学性能。激光表面重熔是一种有效的表面改性技术，为研究其对低合金钢焊缝拉伸力学性能的影响，本文采用激光表面重熔技术对Q355钢焊缝进行处理，并测试其单调拉伸性能，明确激光表面重熔处理对低合金钢焊缝屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等力学性能的影响规律。试验结果表明，激光表面重熔提高了低合金钢焊缝的抗拉强度，但降低了其延性；激光扫描方向对低合金钢焊缝延性有显著影响。在试验基础上，基于传统Ramberg-Osgood模型提出了激光表面重熔后低合金钢焊缝的本构模型。此外，采用ABAQUS软件对激光表面重熔后低合金钢焊缝进行有限元模拟分析，模拟结果与试验结果吻合良好，这表明提出的本构模型能够准确描述激光表面重熔后低合金钢焊缝的应力-应变关系。

关键词： 压力管道   RT与PAUT/TOFD对比   检出概率  

摘要： 本文选取常规射线检测(RT)与相控阵超声/衍射时差组合技术(PAUT/TOFD)开展对比研究。结果表明,组合技术在裂纹高度定量上的均方根误差显著低于射线检测,且95%置信度下的检出概率模型显示其对微小缺陷灵敏度更高,验证了该组合方法替代传统射线的工程可行性。

关键词： 公路工程   工程计量   伸缩缝   桩基   波形护栏   定额组价  

摘要： 在公路工程计量实操中存在较多争议问题,施工方与监理、审计方在对争议内容的理解不同而产生计量与审减的不同结果。文章作者根据实际工作中遇到的部分争议问题,依据不同项目的计量和审减结果,着重对“伸缩缝凿除混凝土”“地系梁与桩基交接部分的工程量”“波形护栏钢板的附属工作内容”的计量与审减问题进行论述,意在阐明不同单位对争议问题的理解及原因,为同类工程提供参考。

关键词： Fe溶入量   高熵合金   焊缝   组织与性能   填充材料  

摘要： 高熵合金由于其优异的组织性能被用于填充材料、过渡层材料和堆焊材料来改善焊缝或熔覆层的组织性能。采用20钢板和CoCrFeMnNi高熵合金焊丝,利用手工氩弧焊进行焊接。通过改变坡口类型和角度控制母材Fe的溶入量,对其物相、组织和性能进行探究。结果表明:焊缝晶粒形态为粗大柱状晶形态。当Fe溶入量低于35.7%时,焊缝相结构保持(FCC)面心立方结构。随着Fe溶入量的进一步增加,焊缝的相结构从FCC向FCC+BCC(体心立方)和BCC转变。焊缝的性能实验表明,具有单一FCC结构的焊缝,其硬度和韧性基本保持不变,但随着焊缝中BCC的出现,焊缝的硬度增加,韧性下降。与填充材料CoCrFeMnNi分析对比发现,硬度主要取决于其相结构,而韧性除了相结构外,还与组织的晶粒形态和大小有关。