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关键词： 桥梁钢结构   数值模拟   残余应力   对接焊缝   电弧焊  

摘要： 基于ANSYS有限元软件采用了双椭球热源模型、CO_(2)气体保护焊的焊接工艺,通过生死单元法模拟热源移动,建立了桥梁钢结构的焊接有限元模型,进行了对接焊缝的数值模拟分析,并与实验结果进行对比验证了模拟的可靠性。在此基础上研究了对接焊缝在坡口形状、X型坡口多层焊的焊接顺序、焊接速度、焊件厚度、焊接坡口角度、焊枪的施焊方向等不同因素下残余应力的变化情况。结果表明:相比于其他坡口的焊接,X型坡口焊接残余应力较小,多层焊情况时,X型坡口采用对称焊更有利;板厚、焊速的增加,坡口角度的减少及采用分中对称焊方法都能减少焊接残余应力的产生。

关键词： 12.9级高强度螺栓   外伸端板节点   拟静力试验   滞回性能   有限元模拟  

摘要： 通过对3个12.9级高强度螺栓连接端板节点和1个10.9级高强度螺栓连接端板节点的拟静力试验,对节点的破坏模式、滞回性能、承载能力和耗能能力等滞回性能进行了对比分析。结果表明:12.9级高强度螺栓连接端板节点试件破坏时倾向于螺纹处发生脆性断裂,无明显塑性变形,而10.9级高强度螺栓连接端板节点试件在破坏时表现为受拉区螺栓脱扣;12.9级螺栓可以有效地延缓端板节点刚度的退化,同时提高节点的承载能力;使用12.9级高强度螺栓替代10.9级高强度螺栓能够提高节点的耗能能力,设置端板加劲肋能够提高节点在发生较大塑性变形时的耗能能力。通过有限元计算进一步研究了轴压比、端板厚度和螺栓预紧力等参数对12.9级高强度螺栓端板节点在往复荷载作用下受力性能的影响,分析表明:端板厚度为20 mm时,12.9级和10.9级高强度螺栓连接端板节点的滞回曲线接近,抗震性能相当,而端板厚度为24 mm的12.9级高强度螺栓连接端板节点的抗震性能有明显提高。

关键词： 超声相控阵   结构反射   CIVA仿真   无损检测  

摘要： 承压设备在设计和制造过程中,由于结构的特殊性和现场施焊条件的影响,对接焊缝会出现错边、不等厚单面削边、厚壁内表面双侧削边等特殊结构,在相控阵超声检测中会出现明显回波,易被误判为缺陷,从而影响检测的准确性。针对这三类特殊焊缝结构进行了相控阵CIVA仿真,重点研究声场覆盖和检测工艺,并进行了现场检测应用,总结了三类特殊焊缝结构的波形特点。结果表明,三类特殊焊缝结构在相控阵检测中会产生明显结构回波,现场检测需结合焊缝宏观检查结果与焊缝坡口尺寸图纸进行综合判断,排除结构回波干扰,实现相控阵检测不漏检、不误判。本研究为现场快速判断提供了技术支撑,对承压设备的无损检测具有一定的参考价值。

关键词： 管屏拼焊   机器视觉   缺陷检测  

摘要： 针对管屏多道焊缝表面缺陷存在焊缝定位困难、计算量过大的问题,文中提出一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法,建立基于激光视觉的管屏焊缝检测系统,并基于激光视觉相机拍摄管屏图像。分析管屏特征并结合形态学操作定位焊缝,使用高维多项式拟合解决焊缝缺陷快速检测问题,实现了对管屏拼焊表面缺陷的快速检测。结果表明,该检测方案能识别的最小缺陷为1 mm^(2),检测速度为0.438 m/s,提升了管屏焊缝表面缺陷的检测效率,解决了曲面焊缝定位难、数据量大的难题,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测,并符合应用要求。

关键词： 超高性能混凝土   栓钉   有限元分析   抗剪性能   焊缝   群钉效应  

摘要： 建立考虑栓钉焊缝影响的钢-UHPC组合板推出试件的精细化有限元模型,在验证模型有效性和合理性的基础上,深入分析栓钉与UHPC相互作用机理与试件的受力全过程行为,探究栓钉间距对其抗剪性能的影响.有限元分析结果表明:与无焊缝模型相比,有焊缝模型中的栓钉抗剪承载力与试验值更接近,因此有限元模型中应考虑焊缝的影响;直径和间距对栓钉承载力同样影响显著,且随着栓钉直径增大和间距减小,UHPC板会出现开裂甚至可能破坏.以水平抗剪时栓钉先于UHPC破坏为原则,建议直径d为13 mm的栓钉,其间距不宜小于2.5 d;直径d为16和19 mm的栓钉,其间距不宜小于3.5 d.对于栓钉承载力考虑群钉效应的折减系数η_(G),建议当间距不小于8.0 d时,可取为1.0(不考虑群钉效应);当间距大于建议的最小值且小于8.0 d时,取0.94.

关键词： 水下焊缝   边缘检测   自适应双阈值边缘检测   多尺度小波变换  

摘要： 水下焊缝图像受到水下环境、弧光、飞溅、泥沙浑浊等噪声影响,生成的焊缝图像模糊不清质量较差,采用传统的边缘检测算法提取水下焊缝边缘,结果无法满足要求。为解决此问题,利用Canny算法,提出基于多尺度小波变换的自适应双阈值边缘检测算法。该算法结合多尺度小波变换,以三次B样条为小波函数,采用双线性插值进行非极大值抑制,根据OTSU法生成自适应双阈值抑制噪声和去除伪边缘。实验结果表明:相比传统的Canny算法,此改进算法对水下焊缝图像边缘检测效果更佳,边缘检测更精确、丰富完整,且有效抑制噪声,验证了此算法的有效性。

关键词： HFW焊管   焊缝开裂   滚槽工艺   焊接残余应力  

摘要： 为了研究HFW焊管滚槽加工中焊缝区域开裂的原因,基于热-力顺序耦合、显示动力学的理论,利用ABAQUS有限元模拟分析软件,建立焊接与滚槽工艺模型,分析了加工工艺对滚槽开裂的影响,并通过试验验证了模型的准确性。研究表明:进行滚压加工中,焊缝处的焊接残余应力会影响滚压最大压力以及最大切向应力值;在总下压量一定时,滚压圈数大于6圈,焊缝处所受滚压压力以及最大切向应力趋于稳定且小于材料抗拉强度;均匀下压时,焊缝处所受滚压压力和最大切向应力最小;滚压初位置在母材区域时,焊缝处所受滚压压力和最大切向应力最小。

关键词： 圆钢短拉撑   焊缝裂纹   原因分析   预防措施  

摘要： 煤改气工程实施以来,燃气蒸汽锅炉大量使用,通过对某单位在用燃气蒸汽锅炉圆钢短拉撑角焊缝短期内失效情况进行现场宏观及无损检测,失效部位取样并运用金相、电镜扫描及能谱分析等方法,揭示短期内失效是制造缺陷与频繁变化的运行工况等原因所致,并分析预防措施,以期减少此类失效情况发生。

关键词： 热输入   焊接   面外变形   焊缝  

摘要： 热输入对薄板材TIG焊接面外变形的影响较大,本文采用基于数字图像相关的三维非接触检测试验与热弹塑性有限元预测相结合的方法对不同热输入下的薄板材焊接变形进行研究,研究在不同焊接热输入下平板堆焊的面内、面外变形规律。结果表明,热输入需要达到一定的门槛值才能产生焊缝收缩力;随着焊接热输入的增大,焊缝处的面外变形也随之增大;热输入与薄板材焊接最大横向塑性应变值呈线性关系。

关键词： 焊缝检测   深度学习   图像造假   特征提取   相似度识别  

摘要： 在高压天然气输送管线安装和压力容器制造过程中需要大量的焊接操作,射线检测在焊缝缺陷检测中应用广泛。传统人工识别评定缺陷和重复图像的方法,由于工程周期漫长、焊缝图像数量巨大,识别效率低、错误率较高,不能有效保证施工质量,杜绝射线胶片图像造假等问题。针对焊缝探伤图像造假现象,提出基于深度学习的焊缝图像边缘识别相似度检测方法,实现对X射线焊缝图像的特征提取。建立相似度评估方法,计算焊缝图像特征相似度,筛选重复图像;实现自动读取、识别数据库焊缝图像的相关功能;给出基于边缘识别的技术路径和优化算法,建立特征数据库,进行相似度判定。实验结果表明,在一定阈值设定下,该算法对重复图像的识别结果能达到92.3%。