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关键词： 兰姆波   模式展开法   B型套筒   搭接角焊缝  

摘要： 研究了兰姆波在油气管道与B型套筒的搭接角焊缝位置的散射问题,建立了一个基于模式展开法的分析模型来计算特定频率范围内的散射系数,并由时域有限元模拟结合二维傅里叶变换方法验证了理论计算的准确性。结果表明,随着套筒尺寸或者角焊缝形状的变化,在频厚积为2 200~2 600 kHz·mm时,a0模式总是能找到合适的频厚积以大于80%的能量通量进入套筒下方管道;s0模式在频厚积小于1 600 kHz·mm时入射,能在套筒下方母材内获得最多37%~89%的能量通量。

关键词： 本构模型   制孔误差   有限元模拟   螺栓连接  

摘要： 针对CFRP沉头螺栓连接孔制孔几何误差对连接结构拉伸强度的影响规律开展了相关研究。为了更为准确预测连接结构的应力变化情况,首先基于准静态试验建立了TC4ELI钛合金的本构模型,并基于Hashin失效准则以及界面的双线性本构建立了复合材料模型,在此基础上形成了复合材料沉头螺栓连接结构的有限元模型,并针对3个主要的制孔误差对连接结构力学性能的影响进行了数值模拟以及实验验证。研究结果表明所建立的有限元模型能够较为准确地预测连接结构失效形式以及拉伸强度。其次,相较于沉头角度以及倒角半径误差,沉头深度几何误差对最终连接结构最大应力值的影响最为显著,同时锪窝孔尺寸上下偏差对连接结构拉伸性能的影响具有较为明显的差异性。

关键词： 避雷针   焊缝缺陷   Ansys   风荷载   等效应力  

摘要： 某110 kV变电站独立避雷针现场检查发现根部焊缝存在长1 m的开口裂纹缺陷,为评估该焊缝缺陷对避雷针承载力的影响,建立了Ansys有限元分析模型,对其进行风荷载作用下的结构承载能力计算。对比计算结果表明:对于完好的独立避雷针,最大等效应力小于最大设计应力值,满足设计要求;对于带开口焊缝缺陷的避雷针,缺陷两端最大等效应力均大于材料的许用应力,45°方向的风荷载作用于避雷针时最大等效应力最大,超过最大设计应力值46.82%,具有较大的安全风险。通过对风荷载作用下的最大应力分析来评估带焊缝缺陷避雷针承载能力是可行的,可为避雷针的安全评价和变电站的运检提供参考。

关键词： 输水钢管   半熔透T型焊缝   相控阵  

摘要： 针对钢管加劲环的半熔透T型焊缝,由于其结构特殊,采用常规的超声无损检测方法,缺陷回波会与半熔透区域反射的回波叠加,影响判断,检测效率低下。该文采用相控阵探头在钢管内壁侧垂直入射检测方法进行研究,研究结果表明:该方法检测缺陷位置与实际缺陷位置一致,缺陷大小可采用6dB法进行判断。该方法检测效果良好,可为半熔透T型焊缝大规模检测提供新的思路。

关键词： 高速公路   桥梁工程   伸缩缝施工  

摘要： 为了提升高速公路桥梁施工质量,使高速公路桥梁施工效率达到理想状态,通过全面分析公路桥梁的伸缩缝技术,以及影响到伸缩缝施工最终效果的因素,制定出具有针对性的伸缩缝施工技术的优化策略,为公路桥梁的使用质量提升增添一重保障。

关键词： 城市轨道交通   钢轨焊缝   全断面打磨检测车   新技术研究  

摘要： 为了提高钢轨焊缝打磨的施工效率,针对城市轨道交通钢轨采用人工焊缝打磨效率低、时间长、质量难以保障等这一现状,研发了钢轨焊缝双轨同步全断面打磨检测新技术,实现了打磨车在钢轨上行进,自动化打磨钢轨焊缝,自动装夹、半自动化卸落钢轨,自动收放电缆线,双人手动操作施工,整机机械化状态调整,根据不同的焊缝高度执行不同的打磨方案,最大化节约了钢轨焊缝打磨的机械与人工成本。

关键词： 核电厂   薄壁不锈钢   BOSS头焊缝   在线维修  

摘要： 为解决在运核电厂无法隔离的BOSS头焊缝在线修复问题,设计了在不去除原焊缝缺陷情况下的堆焊修复方案,并采用手工钨极氩弧焊工艺对薄壁不锈钢管道上BOSS头焊缝在排空以及带水带压条件下进行堆焊返修,通过理化性能分析、金相检验以及相控阵超声波检验模拟仿真、试验,评价所开发的修复方案、工艺和堆焊层质量。结果表明:设计的堆焊返修方案可行,可在核电厂20 h的窗口期内完成焊接返修,所开发的焊接工艺,通过控制焊接熔深可避免焊接过程中冷却介质的泄漏并获得组织和力学性能满足要求的焊缝,为电厂薄壁管道在线维修提供了一种新的选项,提升电厂的安全性和经济性。

关键词： 铁素体不锈钢   晶粒细化方法   焊缝组织   多物理场  

摘要： 铁素体不锈钢具有无Ni、导热性好、线膨胀系数小和成本低等优点,且在氯离子环境下具有比奥氏体不锈钢更好的耐应力腐蚀性能,被广泛应用于汽车、海工和石化等领域。但在焊接过程中,焊缝区和热影响区极易产生晶粒粗大的现象,导致接头塑韧性下降,尤其是厚板大熔深的自熔焊接时塑韧性呈断崖式下降。本文通过收集、分类和分析国内外铁素体不锈钢焊缝晶粒细化的研究数据,总结了铁素体不锈钢焊缝晶粒细化的方法,如控制焊接参数、预热与提高冷却速度、调整熔池合金元素、脉冲焊接、电磁搅拌和超声波振动等方法。基于现有文献,采用非均质形核、促进晶粒游离以及枝晶熔断三种不同的机制来解释焊缝组织晶粒细化现象。最后对铁素体不锈钢焊缝晶粒细化方法进行了展望,采用外加能场的方法对熔池金属的流动具有一定影响,特别是研究多物理场下的焊缝组织晶粒长大行为,将为大熔深自熔焊焊接头性能的提高提供新的思路与方法。未来研发实际应用性强的晶粒细化装置和设备,发展大熔深自熔焊接下铁素体不锈钢焊缝的晶粒细化技术将成为主要趋势。

关键词： 直觉模糊C均值聚类   惯性权重粒子群算法   自适应模糊神经网络   机器人焊接   焊缝外形预测  

摘要： 为提高机器人焊接焊缝外形预测的准确性,提出一种基于直觉模糊C均值聚类和自适应惯性权重粒子群算法(IFCM-APSO)相融合的模糊神经网络焊缝外形预测方法。该方法以T型焊缝的焊脚宽度和焊高高度作为评价标准,选择影响焊接质量的焊接速率、激光功率、送丝速率和保护气体流量这4种变量作为输入参数,对自适应模糊神经网络中隶属函数的中心值和宽度进行优化,以保证机器人焊接的输入和输出参数具有较好的拟合性。最后,经过仿真和实验表明,所提出焊缝外形预测方法能较好地对机器人焊接的输入和输出参数进行非线性拟合,提高了其全局搜索能力和收敛速度,解决了传统模糊神经网络训练过程中容易陷入局部极小点的问题。

关键词： 机械工程   铝合金   搅拌摩擦焊   超声冲击   疲劳性能  

摘要： 采用超声冲击对铝合金2024-T4搅拌摩擦焊焊缝进行处理,对冲击前后试样进行残余应力、微观组织、显微硬度和疲劳性能的对比分析。结果表明:超声冲击处理之后,试样的表面引入残余压应力,平均残余压应力可达263 MPa;试样经过超声冲击处理表层组织得到细化,变形层深度可达50~70μm,表面硬度由175 HV提升到235 HV;超声冲击处理的试样疲劳寿命明显提高,超声冲击试样是未冲击试样疲劳寿命的1.72~2倍,疲劳裂纹萌生的位置由表面转移至强化层以下的亚表面。