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关键词： 变压吸附塔   疲劳裂纹   焊接缺陷   应力集中   无损检测  

摘要： 本文针对某化工厂变压吸附(PSA)塔封头环焊缝出现的密集裂纹问题,通过磁粉检测、超声波检测、金相检测和静力学仿真分析,揭示了裂纹的性质与成因。研究结果表明,裂纹源于焊接工艺缺陷(未削薄过渡导致的几何不连续)与高频交变载荷的协同作用。该研究结果不仅为吸附塔的修复提供了科学依据,也为同类装置的安全运行与检验策略优化提供了实践参考。

关键词： 螺栓连接   演化功率谱密度   冲击响应谱   失效边界  

摘要： 为识别复杂冲击载荷下螺栓连接结构的松动失效边界,提出了一种基于演化功率谱密度的边界判定方法。首先,开展典型螺栓连接结构在复杂冲击载荷下的冲击试验,记录不同拧紧力矩条件下的结构应变响应。基于小波变换,推导冲击响应的演化功率谱密度矩阵,并据此计算监测点应变均方根值随拧紧力矩变化的曲线,揭示了螺栓松动失效的演化规律。随后建立螺栓连接结构的精细化有限元模型,并通过与试验获得的应变时域与频域结果对比验证了模型的准确性。在此基础上,利用有限元模型分析冲击载荷参数对松动失效边界的影响规律。结果表明:随着冲击响应谱拐点频率的提高,螺栓连接结构的松动失效边界呈上升趋势;在拐点频率较低的冲击作用下,结构更易发生松动失效。

关键词： T型焊接接头   缺陷   波型转换   串列式扫查   试块  

摘要： 介绍了一种将纵波直探头放在修磨后的T型焊接接头表面,采用纵波入射,纵波遇到缺陷后发生波型转换,反射横波反射至腹板并在腹板侧进行信号接收的串列式扫查方法。使用该方法对T型焊接接头翼板侧未熔合、未焊透及层状撕裂等危害性缺陷进行检测并实现了有效检出,还提出了对此类缺陷的定量依据。试验结果表明,该方法有效地解决了因受结构限制和缺陷方向影响而难以对该类面积型缺陷进行有效检测和评价的问题。

关键词： 法兰   螺栓连接   正向设计   可靠性  

摘要： 针对现有法兰紧固连接系统在初步选型、排布优化、连接响应分析和安全性评估方面存在的不足,提出一种面向高性能和复杂工况的正向设计方法,并建立螺栓初始排布设计准则及其优化方法。基于螺栓节点载荷提取技术,构建高精度的单螺栓装配承载力学模型。提出改进的高强度单螺栓的应力与强度校核安全标准,形成一套完整、高效的正向设计体系。通过算例分析对该方法进行验证,结果表明,所构建的正向设计规范能够有效地避免过设计和欠设计问题,实现法兰紧固连接系统从构型初步设计、局部承载校核到整体可靠性评估的全过程正向设计。

关键词： 伸缩缝   防渗   密封   搭板结构  

摘要： 为解决引桥与主桥连接处伸缩缝易出现裂缝、渗漏及不均匀沉降等问题,以某省道跨河桥梁工程为例,研究了连接处伸缩缝的结构布置、防水排水系统设计与裂缝修复技术等。结果表明,通过采取防水结构设计、排水系统优化、裂缝修补与灌浆防渗等技术措施,提升了施工缝区域的抗渗性能和结构稳定性,具备良好的工程应用与推广价值。

关键词： 复合材料层合板   渐进失效   螺栓连接   沉头螺栓   强度分析  

摘要： 为探究沉头螺栓对接头拉伸承载力的影响,采用Hashin失效准则在ABAQUS有限元软件中建立了适用于复合材料螺栓连接接头三维渐进失效模型,并将数值仿真得到的位移-载荷曲线与文献试验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性.将螺栓形式改为沉头螺栓并对其拉伸承载力和失效模式进行分析;通过改变预紧力大小,探究了预紧力对复合材料沉头螺栓接头的拉伸承载力的影响;结果表明:数值仿真结果与文献试验结论有较好的一致性.

关键词： 螺栓连接   结合面   法向   动刚度  

摘要： 螺栓连接是工程结构使用最广的一种连接,由于直接测量及计算结合面动刚度存在较大困难,为此,开展了以典型螺栓连接结构为研究对象的螺栓连接结合面动刚度识别研究。第一步,通过正弦振动实验识别得到螺栓连接整体法向刚度;接着,利用相关公式计算被连接件法向刚度;最后,利用被连接件法向刚度、结合面法向刚度以及螺栓连接整体法向刚度的串联关系,将螺栓连接结合面动刚度从整体刚度中进行分离,识别得到结合面的法向动刚度。针对典型螺栓连接结构,在正常预紧力矩下螺栓结合面法向动刚度的识别结果约为被连接件法向刚度的1/5。研究结果为螺栓连接结合面法向动刚度确定及螺栓连接动力学建模深入研究提供了新方法。

关键词： 中厚板结构件   转角焊缝   机器人焊接   成型控制  

摘要： 针对中厚板结构件转角部位的焊接成型难题,开展了不同焊接工艺参数条件下的机器人焊接试验,研究了焊接角度、电流电压及焊接速度等参数对转角焊缝成型质量的影响。采用模块化试件对T型转角结构进行焊接模拟,并在焊接过程中采用脉冲电流,通过设置电压电流突变点调节热输入,确保控制区段速度与铁水填充节奏相匹配。结果表明,小角度推焊搭配前进角动态调整能有效提高拐角余高及焊缝对称性;转角区段采用突变参数调控热输入能抑制咬边与炸点缺陷;降低焊接速度,同时提升电弧稳定性,能提高成形轮廓平整度;通过优化焊接工艺参数,可保证焊缝外观与内部质量满足中厚板结构件强度及成型要求。

关键词： 油气管道焊缝缺陷   检测方法   超声波检测   技术研究   融合联用  

摘要： 油气管道是连接能源生产端与消费端的核心基础设施,其设计需满足高压、大容量、跨区域连续长途运输及平稳高效安全需求。油气管道已成为国家能源安全的核心资产,保障油气管道安全、平稳、高效运行非常重要。焊缝是整个油气管道中最薄弱最容易出问题的环节之一。焊缝缺陷是油气管道的“隐形杀手”,其影响贯穿设计、施工、运维全周期,能及时、精准地检测出焊缝缺陷并加以解决尤为重要。文章以现有油气管道焊缝缺陷检测技术为研究对象,剖析了油气管道焊缝缺陷各种检测技术的原理,把各种常用检测技术优缺点进行对比后,结合工作中已验证过的实践总结,列出检测油气管道焊缝缺陷时针对不同情况几种方法融合联用会取得更加高效、精准的效果。

关键词： Canny算子   FPGA   自适应中值-双边滤波   自适应多级阈值   并行架构  

摘要： 针对Canny算法在焊缝缺陷检测中出现边缘信息丢失、检测精度不足以及实时性偏低等问题,提出一种基于FPGA的改进型Canny焊缝缺陷检测方法。首先,该方法将自适应中值滤波和双边滤波技术结合起来,有效抑制噪声的同时最大限度地将焊缝边缘细节保留下来;其次,为了提升边缘提取的完整性,利用高斯加权的Sobel算子计算图像梯度;最后,通过引入基于梯度的自适应多级阈值选择策略,有效连接焊缝边缘的同时提升检测的自适应性。本研究采用FPGA的高速并行处理技术与分层流水线架构,开发了一种在硬件加速平台下的实时边缘检测系统。实验结果表明,该方法在焊缝区域内的边缘连通性较“自适应中值滤波+Canny算法”提升了24%,边缘强度提升了22.7%,并在100 MHz时钟频率下处理一张640×480的图片仅耗时4.1005 ms。本算法在检测精度及实时性方面更具优势,满足复杂环境下对焊缝缺陷检测的相关需求。