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关键词： 螺栓连接   动载荷   频率影响   幅值影响   接触应力  

摘要： 针对受迫振动对螺栓连接结合面接触应力的影响,建立振动条件下螺栓结合部有限元模型,研究频率、幅值与预紧力共同作用下的结合面的接触应力变化情况。结果表明:在改变动载荷频率的条件下,在一定接触半径以内,各载荷步下同一节点的接触应力值总是小于不受外力作用的接触应力值,一旦超过这个范围,各载荷步下同一节点的接触应力值反而大于不受外力作用的接触应力值;动载荷幅值在一定区间内,随着幅值的增大,同一节点在相同载荷步下接触应力值基本保持不变,但当幅值继续增加到一定范围后,各载荷步下各个节点接触应力值明显增大。

关键词： 桥梁工程   盖梁支架   可调式连接系   螺栓连接   防护机构  

摘要： 为解决传统焊接式盖梁支架存在的施工效率低、安全风险高及材料损耗大等问题,研究了一种新型可调式连接系在桥梁盖梁支架中的应用,通过模块化设计,采用由抱箍、伸缩连接组件与节点固定框组件等构成的可调节连接机构,以螺栓连接与螺纹副调节替代传统焊接,并设置防护机构以保障长期使用可靠性。在狮子洋通道工程中的应用结果表明,该体系显著提升了支架安装效率与精度,有效吸收了施工偏差,同时降低了材料损耗,显著节约成本,且消除了高空动火作业风险,该可调式连接系支架体系具有技术先进、安全经济、可重复使用等优点,对类似桥梁工程的施工有一定参考意义,具备良好的推广应用价值。

关键词： CPR1000机组   反应堆压力容器   安全端异种金属焊缝   工艺对比  

摘要： 本文通过对主管道试块分别进行中心垂直透照及不同偏移距离下的倾斜透照试验,分析底片质量,了解偏移距离变化对检测结果的影响。结果表明,反应堆压力容器安全端异种金属焊缝射线在役检测实施一次倾斜透照可有效检出焊缝缺陷。

关键词： 焊缝   薄壁管形件   温成形   缩径旋压   成形质量  

摘要： 薄壁管形件容器是舰船、潜艇及核反应堆等高尖端装备的关键核心零部件,其现行的“中段卷焊+端部冲压+组焊成形”制造工艺使零件存在大量易被腐蚀的环焊缝。针对环焊缝问题,提出采用温缩径旋压成形技术制备带直焊缝的Q195薄壁管形件。构建了带直焊缝薄壁管形件温缩径旋压有限元模型,基于该模型对焊缝损伤及成形质量展开了研究并进行了试验验证。结果表明:增大旋轮圆角半径r_(ρ)、进给比f和成形温度T_(0)可有效抑制直焊缝破裂;随着r_(ρ)和f增大,温缩径旋压件的壁厚减薄得到改善,最大圆度有所增加;提高T_(0)能够有效减少壁厚减薄,但当T_(0)提升至550℃时,旋压件的圆度分布波动加剧且壁厚减薄率增加;确定了理想工艺参数组合r_(ρ)=12 mm、f=3 mm·r^(-1)、T_(0)=500℃,基于理想工艺参数组合进行了试验验证,将薄壁管坯(径厚比为147)底部外径由Φ220 mm缩口至Φ5 mm,获得了缩口系数达0.023的样件。

关键词： 310S不锈钢   高温炉膛   旋转轴   MIG焊接   SAW焊接   组织结构分析  

摘要： 针对于目前高铬镍含量,具备优异的高温抗氧化性及耐腐蚀性的310S不锈钢高温旋转轴的熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接制备工艺仍存在焊接效率低、多道焊工序复杂等问题,寻找更高效的制备方式。为了提升加工效率,本研究创新性尝试利用更高效的埋弧焊(SAW)对310S不锈钢高温旋转轴焊接组织结构性能进行制备,针对于MIG和SAW间的组织结构及力学性能开展了相对应的对比研究。组织分析表明:MIG焊因多道搭接和重复加热,焊缝中枝晶沿上一道熔池边界连续生长,形成较明显的交互结晶组织;而SAW焊热输入更高,焊缝组织以柱状晶为主,晶粒更均匀,各向异性更优;两种焊接接头均表现出由柱状晶和多边形铁素体组成的典型凝固组织,但SAW焊因热影响区再结晶充分、粗晶区较少;力学性能对比表明,SAW焊的显微硬度(162~227HV0.2)基本达到MIG焊(171~225HV0.2),而SAW焊的极限抗拉强度(573MPa)和断后伸长率(24%)都得到了很好的提升,均高于MIG焊(556MPa, 19.4%)。经过本研究得到了合理的组织结构及性能对比,提出以SAW焊替代MIG焊,通过大电流连续送丝与焊剂层下燃烧实现单道深熔焊接,熔敷速率较MIG提高数倍,大幅减少道次与工时,能够有效提高生产效率,尤其适用于大型旋转轴构件,可以代替原先的多道MIG焊的方式。

关键词： 熔化极气体保护焊   焊缝视觉跟踪   DT-YOLO   双分支检测   被动视觉   智能焊接  

摘要： 针对厚板钢V型坡口GMAW(gas metal arc welding,熔化极气体保护焊)焊缝追踪时在强弧光与金属飞溅干扰下视觉特征退化、跟踪精度受限的问题,文中提出了一种基于被动视觉的轻量化双任务YOLO11n-seg(DT-YOLO)焊缝跟踪方法.该方法以注意力增强骨干来抑制噪声,在单次推理中并行定位装配间隙与焊丝,分别采用RANSAC与加权最小二乘法对两类中心点进行直线拟合,并以两拟合线法向的有符号距离计算焊枪偏移量,最终结合轻量部署与时序平滑稳定控制信号.研究结果表明:在V型坡口的典型工况下,系统端到端时延约50ms,闭环纠偏MAE(mean absolute error,平均绝对误差)为0.067mm,最大误差不大于0.10mm.该方法无需主动光源、成本低、鲁棒性高,适用于工业GMAW焊缝在线跟踪与实时纠偏,具有良好的工程应用前景.

关键词： 焊缝缺陷检测   轻量化卷积神经网络   VGG16架构   Adam优化器   余弦退火   Z-score标准化  

摘要： 针对钢结构焊缝超声检测中传统方法依赖人工经验、效率低,以及传统卷积神经网络(CNN)参数量大、难以在移动设备部署等问题,本文提出一种基于轻量化卷积神经网络的钢板焊缝辅助检测方法。以VGG16架构为基础,通过融入空洞卷积、缩减层规模优化网络结构实现轻量化,同时引入Z-score标准化预处理超声信号,结合Adam优化器与余弦退火学习率调度策略优化训练过程,使模型在保证低参数量与计算量的同时保持高性能,模型以超声检测中的回波信号曲线为输入,通过评定线、定量线和判废线三条基准线作为分类依据实现缺陷严重程度的自动分类,可高效判别不同厚度板材焊缝的缺陷严重程度,适用于移动终端快速部署,为焊缝超声检测提供了高效、精准的解决方案。

关键词： B型套筒   角焊缝   缺陷分类   卷积神经网络   有限元  

摘要： 在在B型套筒角焊缝的相控阵超声检测中,对于与水平熔合线夹角较小的条形焊接缺陷,如裂纹、未焊透等,常因结构限制无法捕获其镜面反射波,仅能得到一个或两个端角衍射波,仅从图像上难以确定缺陷的真实形貌,造成定量上的巨大偏差。研究构建了含人工刻槽和钻孔缺陷的在B型套筒角焊缝相控阵检测的有限元模型,采用一维线阵探头捕获角焊缝缺陷的全矩阵数据,将所获大量缺陷时域回波信号转换为时频谱图数据库,用于训练卷积神经网络分类模型,实验检验并对比了VGGNet、ResNet、EfficientNet和GoogLeNet四种卷积神经网络模型对角焊缝样品水平熔合区刻槽与钻孔的识别能力。结果表明,ResNet50网络对在B型套筒水平熔合线区的刻槽和钻孔缺陷分类准确率最高可达97.65%。将有限元模拟与深度学习相结合,能在低成本条件下,实现水平熔合线区刻槽与钻孔的有效识别,不仅可提高缺陷长度定量的准确性,还能辅助优化在B型套筒的检测流程,为其他复杂结构的超声检测与评价提供了一种新方案。

关键词： 焊缝缺陷   YOLOv5s   缺陷检测   轻量化   注意力机制  

摘要： 针对焊缝缺陷小目标检测精度低及算法参数庞大难以部署问题,文中提出一种基于改进YOLOv5s的轻量化焊缝缺陷检测算法. 采用轻量化ShuffleNetv2网络作为主干网络,降低模型的参数量和计算量;改进CBAM注意力机制并嵌入主干网络,增强网络的特征提取能力、提高检测性能;在Head检测层添加小目标检测层,提高算法对小目标缺陷的检测灵敏度;最后,引入Focal EIoU损失函数,增强模型的精确定位能力并提升回归精度. 结果表明,改进模型的精确率P值、召回率R值和均值平均精度PmAP值较YOLOv5s基准模型分别提高1.9%、2.4%和1.1%,模型参数量、计算量和模型体积则分别减少53.9%、44.9%和47.9%,在保证较高检测精度的同时有效实现了模型轻量化的需求. 改进算法对焊缝表面的气孔、凹陷和砂眼类缺陷展现了较高的检出率和检测精度.

关键词： 结构损伤识别   智能物联网   端云融合   SVM   GRU  

摘要： 桥梁伸缩缝的完整性和可靠性是保障行车安全、延长基础设施使用寿命的关键。然而,传统检测方法往往存在重复性高、耗时长以及对交通运行干扰较大等问题。为克服这些局限性,本文提出了一种用于长期监测桥梁伸缩缝健康状态的端云融合声学监测系统。在多座桥梁、为期18个月的监测期间,共采集了约21,000条桥梁伸缩缝声纹数据且由经验丰富的公路工程师标注,制作成可靠的声纹识别数据集。基于该数据集,本文构建了一种自适应端云融合检测算法框架。边缘设备采用基于支持向量机的级联分类模型,实现轻量化、实时推理;云端则利用基于门控循环单元的深度学习模型进行更精确的分析。其中,部署于边缘设备的级联分类模型分类准确率为96.7%,其95%置信区间为(0.9632, 0.9668);云端的基于门控循环单元的模型准确率为98.2%,其95%置信区间为(0.9783, 0.9823)。此外,本文所提出的自适应两级分类策略将数据传输量降低至总数据量的5%以下。实验结果表明,该系统能够为桥梁伸缩缝健康监测提供一种可靠、高效且准确的解决方案。