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关键词： 灰度共生矩阵   管道机器人   焊缝检测   特征提取  

摘要： 针对小口径清洁管道出厂前的焊缝自动化检测和高精度图像识别需求,提出了一种基于灰度共生矩阵特征提取的智能焊缝识别方法,并集成至小型管道焊缝检测机器人系统中。该方法通过从随检图像中提取熵、对比度、角二阶矩与逆方差4个典型纹理特征,结合阈值判定实现了对焊缝与管壁的准确区分。检测到焊缝后,系统控制摄像模块对焊缝区域进行环向旋转拍摄,并通过图像拼接还原完整焊缝图像。为验证算法性能,对不同类型管道焊缝进行检测实验,经样机制作与实验验证。结果表明:焊缝识别率达到98.94%,完整焊缝识别率达到97.87%,灰度共生矩阵特征提取识别方法在小口径清洁管道中有较好的焊缝识别率与检测性能,与其他方法相比,所提方法具有更高的时间均值平均精度,具备良好的应用价值。

关键词： 桥梁结构   无缝式伸缩缝   沥青混合料   配比设计  

摘要： 沥青混合料的科学配比设计在决定桥梁无缝伸缩缝功能中起核心作用,直接关联到桥梁结构的安全耐久与行车舒适性。本文从材料角度,详细分析了改性沥青技术多元化改性方向的发展路径,阐述了通过添加纤维、抗剥落剂等功能性材料以提升混合料综合性能的研究成果。在配比设计方法,深入探讨了从基于体积参数的传统马歇尔设计方法,向以路用性能指标为核心验证标准的性能化设计体系的转变过程。本综述旨在为桥梁无缝式伸缩缝沥青混合料的进一步研究、工程应用与规范制定提供理论参考和技术支撑。

关键词： 2507超级双相不锈钢   脆性裂纹   稀土氧化物夹杂   铁素体含量   焊接工艺优化  

摘要： 针对2507超级双相不锈钢法兰-管道焊接接头在工程应用中出现的开裂问题,研究了裂纹的产生时间、组织特征及形成机理。采用宏观检测、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和维氏硬度计等对裂纹区域母材、热影响区(HAZ)及焊缝金属进行了对比分析。结果表明:裂纹主要分布于法兰侧热影响区,呈贯穿型特征,裂纹扩展路径以穿晶扩展为主,终止于熔合线,未向焊缝金属内扩展;裂纹区域HAZ内铁素体晶粒明显粗化,奥氏体析出数量不足,形成亚稳态双相组织,其断裂韧性显著降低;硬度测试结果显示,裂纹区域HAZ的硬度水平与未开裂区域整体相当,未出现异常硬化现象,表明裂纹形成并非由局部硬度突变直接引起;此外,在裂纹附近可观察到一定数量的稀土氧化物夹杂,其分布具有不均匀性,在不利组织和应力条件下表现出促进裂纹萌生的作用;结合焊接顺序与结构约束条件分析认为,前半圈焊接区域在焊后冷却过程中承受较高的横向残余拉应力,裂纹主要在焊后阶段发生萌生与扩展,具有典型的焊后延迟开裂特征。研究结果表明,焊接裂纹的形成是母材冶金缺陷、热影响区组织脆化及焊接残余应力协同作用的结果。

关键词： 对接焊缝   可记录超声检测   相控阵超声检测(PAUT)   衍射时差法(TOFD)   焊缝缺陷  

摘要： 针对凸缘法兰对接焊缝传统无损检测方法存在的效率低、缺陷识别难、数据不可追溯等问题,开展了可记录超声检测技术的应用与试验研究。通过搭建标准试验平台,采用相控阵超声检测(PAUT)与衍射时差法超声检测(TOFD)相结合的技术方案,对不同规格的凸缘法兰对接焊缝进行检测,制作了含典型缺陷的对比试块,并优化了检测工艺参数。试验结果表明,该技术能有效识别未熔合、气孔等各类缺陷,缺陷检出率较传统脉冲反射法提升25%以上。PAUT技术有效解决了复杂焊缝的检测盲区问题,TOFD技术则提升了缺陷定位与尺寸测量的精度。两种技术的结合,实现了对焊缝质量的全面评价。本研究建立了标准化的检测流程及完整的数据记录分析体系,为压力容器制造与在役检验提供了有力的技术支撑,在石油化工、电力等行业具有广阔的应用前景。

关键词： 数据驱动   跨层级预测   复合材料   孔边挤压强度   螺栓连接  

摘要： 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)孔边挤压强度试验数据量不足以充分学习各特征影响机制,导致难以准确预测的问题,提出一种基于跨层级协同强化(Cross-hierarchical synergistic reinforcement,CHSR)的CFRP孔边挤压强度预测方法。首先,由于输入特征较多而试验数据量有限,难以一次性全面挖掘所有特征蕴含的知识,采用积木式策略将特征按复杂度划分为低层级与高层级特征;其次,构建低尺度模型即低层级特征映射模型,通过神经网络预训练提取低层级特征知识,并将知识协同迁移至高尺度模型的固定域;然后,在高尺度模型固定域锁定底层知识的基础上,通过强化学习动态优化高层级特征表征权重与阈值,并实现跨层级梯度协同传播与孔边挤压强度预测,提升复杂特征耦合下的强度预测精度;最后,以X850材料螺栓连接孔边挤压强度预测为案例,进行变铺层样本预测,结果显示,两种铺层均值误差分别为0.10%、0.48%,标准差误差分别为2.64%、3.50%,许用值误差分别为0.29%、0.13%,CHSR相比传统机器学习算法精度提升效果明显,能够实现对X850孔边挤压强度的高精度预测。

关键词： 核电站钢结构   受限空间   螺栓连接   预紧力保障   液压张拉  

摘要： 在核电站长期运行中,各类钢结构的螺栓预紧效果将直接影响核电站的安全性,保持良好的预紧力成为核电站一个关键课题。然而,由于部分钢结构处于管道密集的狭窄空间中,传统扭矩法与直接拉伸法无法实现预紧,提出了一种全新的基于液压张拉结合超声监控的预紧力保障技术试验,通过模拟典型受限空间工况的方式,对比扭矩法、转角法以及液压张拉-超声监控法的预紧效果,旨在为钢结构安全保障提供一定理论参考。

关键词： Q355D钢   焊缝熔深   焊接残余应力   疲劳寿命   疲劳裂纹扩展   X射线衍射法   有限元模拟  

摘要： 为揭示焊缝熔深对高强钢接头残余应力演化及疲劳裂纹扩展的影响规律,以Q355D钢双面V形坡口对接焊接头为研究对象,制备4种熔深梯度试件,采用X射线衍射残余应力检测、力学性能试验及热力顺序耦合有限元模拟开展研究。结果表明:熔深增大使接头力学性能呈增强减塑特征,并显著改变板厚方向热输入与收缩约束状态,进而调控残余应力分布;随熔深减小,焊缝中心表面纵向残余拉应力升高,横向残余应力由压应力逐步转为拉应力。全熔透接头裂纹萌生延后,抗疲劳性能最优;浅熔深接头因横向残余拉应力叠加,易早期开裂并降低疲劳寿命。所建回归模型可用于工程熔深区间疲劳寿命估算,为焊接工艺优化与抗疲劳设计提供依据。

关键词： 板式换热器   衬环短节   钛合金对接焊缝   射线检验   透照工艺  

摘要： 以RCC-MMC3000射线检验标准为依据,并参照NB/T47013.2-2015标准,通过对不同管电压、曝光时间(或曝光量)、焦距减小的射线检验试验,确定合理的板式换热器衬环钛合金对接焊缝射线检验透照工艺。

关键词： 机器视觉   骨架细化   像素投影   亚像素   直线拟合  

摘要： 在汽车动力锂离子电池的生产中,中间侧板和端板的焊接是一个重要环节,焊缝质量很大程度影响着整体模组质量。为保证焊接的定位精度,文章提出一种基于机器视觉的焊缝焊前定位算法。首先,对采集到的图像进行灰度化、滤波去噪声、感兴趣区域设置、二值化的预处理;然后,通过改进的Boudaoud骨架细化算法提取待焊区域骨架,用灰度投影法结合亚像素双插值法分离无关点,筛选出所需亚像素点集,并利用随机抽样一致性算法拟合2条直线;最后,利用长度和角度信息确定焊接位置坐标。实验结果证明,文章算法可以精确提取出待焊区域焊缝中心线骨架,对于焊缝的焊前定位精度高、定位速度快,可以很好地满足实际工业生产需求。

关键词： 超声波衍射时差法   钢结构   焊缝检测   应用  

摘要： 为了提高钢结构焊缝内部缺陷检测精度,本文将某桥梁工程作为实践对象,通过详细阐述超声波衍射时差法(TOFD)的基本原理、检测工艺流程、参数配置,提出覆盖“TOFD初检—相控阵复验、超标返修验证”的无损检测方案。该方案利用高采样率TOFD设备,全覆盖扫查20条主拱焊缝,识别记录缺陷26处,并采用超声相控阵交叉验证存疑信号。研究结果表明:TOFD和超声相控阵检测(PAUT)在缺陷类型、数量、超标判定上高度一致,其中裂纹、未焊透等平面型缺陷检出准确率100%;TOFD凭借衍射波机制实现缺陷高度误差≤0.3 mm。该技术路径有效解决了传统检测方法对微小裂纹漏检率高、定量不准的弊端,为大跨径桥梁等重大钢结构工程提供了高可靠性的焊缝质量控制模式。