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关键词： 主环焊缝   清洁能源   能源安全   工程应用  

摘要： 引言.作为清洁能源以及我国主要的电力来源之一,核电对优化能源结构、保障能源安全、构建新型能源体系、助力实现“双碳”目标具有重要作用。近年来,国家层面在顶层设计和战略规划中均明确“积极安全有序发展核电”,这一共识也已成为核能行业及整个核电产业链的积极行动。据《中国能源报》统计,近四年每年核准核电建设机组10台及以上,我国核电进入批量化建设高峰期。这一趋势既对核岛关键设备的制造效率提出了更髙要求,更对设备运行的安全性、可靠性划定了更严格的标准。

关键词： 现场试验   Abaqus数值分析   箱涵伸缩缝   止水方案   渗漏  

摘要： 伸缩缝作为箱涵结构的薄弱环节,对其开展止水研究对于开发有效的止水措施、确保供水系统的密封性及避免水资源浪费和环境污染具有重要意义。近年来,东江水源工程沿线箱涵伸缩缝因运行时间长、水压力、温度应力等因素影响,出现空鼓、破裂等问题,导致其功能失效。为恢复箱涵运行功能,该文基于室内外试验,并结合abaqus数值分析针对供水箱涵伸缩缝止水方案展开了探讨。首先根据供水箱涵运行现状与渗漏原因分析,针对性提出了3种止水方案;其次通过对比3种方案在材料特性、变形特性及经济特性等的差异,确定了伸缩缝聚脲止水方案为最优方案;最后,通过开展承受背水压力试验、迎水面水压试验及现场耐久性试验,对伸缩缝聚脲止水方案的工程应用效果进行了评价与验证。结果表明,该止水方案止水结构可以抵抗1 MPa的外水压力和1.5 MPa的内水压力,并且具备良好的耐久性。研究结果可为类似工程止水方案设计提供借鉴。

关键词： 汽包焊缝检测   爬壁机器人   动态分析  

摘要： 面向大型锅炉汽包焊缝自动化检测需求,提出了一种可灵活转向的爬壁机器人。首先,针对汽包外壁面的横、纵焊缝扫查需求设计了可灵活转向的底盘结构和分段扭压的探头耦合结构,并用AnsysEM软件对Halbach磁轮的关键参数进行仿真分析,确定合适的参数使磁轮满足吸附要求。其次,分析了机器人在扫查过程中的动态性能,并设计PID算法补偿姿态角和速度的波动。最后,根据模型制造出爬壁机器人本体,并在Q235钢平面进行平面扫查和跨焊缝扫查实验。实验结果表明,所提出的爬壁机器人可以完成TOFD扫查动作并在引入PID算法后能稳定跨越焊缝,满足大锅炉汽包焊缝检测需求。

关键词： 装配应力   布局优化   在线调控   间隙补偿   螺栓连接  

摘要： 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)凭借优异的比强度-刚度特性、耐环境腐蚀性及结构可设计性,已成为新一代航空飞行器主承力构件轻量化设计的核心材料体系。然而,受材料本征各向异性力学行为与层间界面弱结合特性制约,CFRP构件在装配过程中易因制造公差累积效应与装配协调性要求,诱发变形与应力集中,严重时会导致纤维/基体界面脱黏、层间剪切失效及基体微裂纹扩展等不可逆损伤。本文面向飞机复合材料壁板装配应力协调控制需求,综合考虑装夹定位、间隙补偿、机械连接等关键工艺环节,从定位布局优化与在线调控、间隙测量与填隙补偿、连接工艺控制等方面,综述了国内外相关技术研究和应用现状,指出了复合材料壁板装配应力控制技术未来发展方向,为复合材料柔性部件少/无应力装配提供参考。

关键词： 预制混凝土   模块结构   螺栓连接   竖缝节点   面外受拉性能   试验研究  

摘要： 模块化建筑的结构性能很大程度上取决于连接节点的整体性,本文以全装配混凝土模块结构的竖缝螺栓连接节点为研究对象,对10组节点试件进行面外拉伸试验,结果表明:在拉伸荷载作用下,竖缝连接节点可能出现梁的偏心受弯破坏、板的冲切破坏、板的弯曲冲切联合破坏和板的剪切破坏等破坏模式,破坏过程主要经历预应力损失、弹性加载、弹塑性发展、脆性破坏四个阶段;节点的力学性能与到肋的距离D1、连接墙长度L以及预埋钢板等因素有关;肋的存在有助于提高节点的面外承载能力,随着D1的增加,肋的增强作用逐渐降低;足够的连接墙长度L使冲切锥充分开展,冲切环完整;节点区域预埋钢板能够明显提高试件的承载能力、变形能力和刚度,但增大预埋件尺寸对试件的力学性能影响不明显.基于上述试验结果,工程建议:节点到肋的距离D1宜小于485 mm,连接墙长度L宜超过D1+300 mm,为了降低材料用量,优先选用V1形预埋件.本文针对冲切破坏模式,考虑混凝土板、钢筋和预埋钢板三者共同的抗冲切作用,提出节点受冲切破坏承载力计算公式,与试验值进行比较得出计算公式偏于保守的结论,考虑到混凝土材料变异性较大,该公式安全储备高,计算方法基本合理.

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： 环焊缝   腐蚀穿孔   流体模拟   垢下腐蚀  

摘要： 华北某油田掺水管线环焊缝周围发生腐蚀穿孔失效。采用宏观形貌观察、材料性能检测、腐蚀产物分析及流体模拟等方法确定管道失效原因。结果显示,基体与焊缝的理化性能均满足标准要求,失效位置的腐蚀产物为FeOOH。模拟结果表明存在焊缝余高时,颗粒优先在焊缝后端基体位置沉积,一旦垢层沉积,由于氧腐蚀和垢下腐蚀的共同作用,基体快速穿孔。建议针对内涂层环焊缝管道应进行补口处理,同时尽可能保证焊缝位置平滑,减少溶液中固体颗粒。

关键词： 空间变换自注意力模块   换热器   焊缝   开裂   识别  

摘要： 传统换热器焊缝开裂识别方法存在识别精度与效率低下等不足。因此,提出基于空间变换自注意力模块的换热器焊缝开裂识别方法。采集焊缝图像构建数据集,引入该模块调整特征图结构以强化关键特征捕捉,实现特征提取,进而构建识别模型完成开裂识别。实验结果表明:该方法应用后,宽度识别和长度识别的平均绝对偏差分别为(0.03±0.02)mm和(0.09±0.04)cm,且焊缝图像下单帧识别处理时间不超过0.5 s,在保持识别精度的同时具有较高的焊缝开裂识别速度。

关键词： 机械臂   遥操作   动作捕捉   焊缝检测  

摘要： 为解决传统焊缝检测工作效率低、安全风险大的问题,研究了手臂动作捕捉遥操作机械臂系统并将其应用于该检测。以珠海至肇庆高铁跨西江斜拉桥钢箱梁焊缝检测为工程背景,首先设计了手臂动捕遥操作机械臂的整体系统方案,其次阐述了机械臂工作空间的计算分析方法,进而提出动作捕捉数据向机械臂控制指令转换的规划插值方案,并完成仿真验证,最后经过现场实践应用,其结果表明:该系统可将焊缝检测准确率提升至98%以上,漏检率控制在2%以下,工作效率提升超50%,同时有效改善了检测人员的作业环境,为大型基建工程钢结构焊缝高质量检测提供了可靠技术支撑。

关键词： 水下局部干法焊接   304L不锈钢   压力   湿度   焊缝成形   力学性能  

摘要： 【目的】304L不锈钢被广泛应用于核电站乏池修复中,乏池修复作业时多采用水下局部干法焊接。该文旨在探明焊接所处的高压、高湿环境对焊缝成形、接头组织和力学性能的影响。【方法】以6 mm厚304L不锈钢为试验材料,在自研压力容器中开展不同压力、湿度条件下的水下局部干法TIG搭接焊试验。【结果】结果表明,在合适焊接参数下,焊缝表面光滑干净,无气孔、夹杂、裂纹等缺陷。随着压力和湿度增大,焊缝受氧化程度变大,颜色变暗沉。当湿度变大时,氧化加剧程度高于压力变大时。焊缝截面干净平整,内部轮廓呈“椭圆弧形”,常压下外部轮廓下方凸起,上方穿透上板。压力增大后,外部轮廓下方平整,上方未焊透上板。压力对熔深影响大,最大增幅44.2%;湿度对熔宽影响大,最大降幅27.6%。焊缝区奥氏体由母材中的块状转化为尺寸较小的片状,同时生成较多针状铁素体。【结论】压力作用下分子运动加快,湿度作用下对流换热加剧,均导致焊接过程中冷却速度变大,使焊缝中铁素体含量增多,压力增大引起的铁素体含量增加大于湿度。焊缝区显微硬度高于母材,焊接接头在焊缝处被拉断。随着压力和湿度增大,焊缝中铁素体含量增多,奥氏体含量变少,晶粒尺寸变小,导致焊缝硬度和接头抗拉强度变大而抗腐蚀性能降低。