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关键词： 焊管焊缝   打磨机器人   运动学   实验验证  

摘要： 面向焊管类家具对焊管端部焊缝自动打磨机器人的迫切需求，设计了一种集加工与测量于一体的焊缝自动打磨机器人，具备空间曲线跟踪能力和不同大直径管尺寸适应性，基于D-H方法建立了机器人的运动学分析模型，并开发了钢管管端焊缝打磨实验平台。通过对试验件螺旋焊管管端进行机器人自动打磨实验，结果表明：打磨后焊缝所有残留高度均不超过0.3毫米，打磨起点与终点之间实际距离大于150毫米，打磨后焊缝与相邻管道表面平滑过渡，满足加工要求；由此验证了所设计机器人在焊缝打磨作业时操作功能和性能的优越性以及运动学的正确性，为同类型工件焊缝打磨机器人的设计与验证提供了重要参考。

关键词： T形方颈单边螺栓   方钢管柱   端板连接   梁柱节点   滞回性能  

摘要： 为评估T形方颈单边螺栓在钢梁-方钢管柱端板连接中的抗震性能。本文选取了2个采用该类单边螺栓和1个传统高强螺栓节点进行低周往复加载试验。通过研究节点的最终破坏状态，转动能力和耗能能力等一系列评价参数，分析了不同方向布置栓孔对试验节点抗震性能的影响，同时与传统连接节点进行对照。结果表明：本文使用的单边螺栓连接节点的破坏模式与传统节点相似，但长圆形孔允许螺栓滑移或限制滑移改变了端板与柱壁的应力集中程度。相较传统螺栓节点，其极限转角提高25.1%，延性系数提高31.3%～37.9%，累计耗能提高47.6%～52.9%。结果表明，该类节点在保证承载力不低于传统节点85%的前提下，通过“刚度退化换取延性与耗能”的机制提高了节点的抗震性能。

关键词： 桥梁健康监测   温度致位移   神经网络   模型实时更新   知识蒸馏  

摘要： 大跨桥梁伸缩缝作为大跨桥梁适应结构在温度、荷载等作用下产生的纵向变形的关键构件，其位移与温度变化密切相关。随着服役时间增加，伸缩缝可能因磨损、锈蚀或杂物堆积等因素发生性能退化，致使温度-位移映射关系不断变化。因此，基于历史监测数据构建的温度-位移神经网络模型难以长期准确表征伸缩缝实时运营状态。采用参数冻结和重新训练等方法使神经网络适应性能退化，存在普适性差、效率低下等缺陷。提出一种基于残差引导和知识蒸馏的大跨桥梁伸缩缝温度-位移神经网络动态更新方法，实现了伸缩缝性能退化的自适应建模。首先，引入动态扩展的残差模块，使神经网络模型能够持续、自适应地学习温度与位移映射关系的变化。其次，采用知识蒸馏对引入残差模块神经网络模型的参数进行压缩，防止模型持续更新时复杂度增加和参数膨胀。最后，利用大跨桥梁长期监测数据验证了所提方法的有效性。结果表明，本文更新方法后的神经网络模型对伸缩缝性能退化的描述精度远高于未更新模型和重新训练模型，更新时间仅为重新训练时间的1/6左右，多次更新后模型的参数数量仍然保持不变。更新方法对各种神经网络均有很好的适应性，且不受伸缩缝性能退化程度的影响。本文的自适应建模方法通过动态更新温度-位移神经网络模型，实现了大跨桥梁伸缩缝性能退化的高效、持续、准确跟踪。

关键词： 焊接机器人   特征提取   激光视觉传感   边缘检测   CenterNet算法   图像处理  

摘要： 焊接机器人焊缝识别的特征提取精度，直接影响焊接质量。研究基于激光视觉传感技术构建图像采集系统，建立多类型焊缝图像数据库。采用改进小波变换算法，实现图像预处理优化。针对焊缝识别中的边缘特征、中心线特征与关键点特征，分别提出基于自适应滤波与Laplace增强的Canny算法、Steger中心线提取算法以及改进MobileNetV3主干网络与SiLU激活函数的CenterNet算法。搭建焊接机器人实验平台开展性能测试，通过像素精度与均方根误差等指标进行定量评估，并与现有方法对比分析，验证优化方法的有效性，为焊接机器人智能化提供技术支撑。

关键词： 伸缩缝   有限元   应力   疲劳寿命   敏感性分析  

摘要： 本文利用有限元软件建立了模数式伸缩缝的精细化分析模型，进行了伸缩缝破坏机理的敏感性分析。研究了车载工况、坡度、焊缝失效的部位对伸缩缝应力的影响规律，并对伸缩缝疲劳寿命进行了分析。研究结果显示：当车辆荷载经过伸缩缝中梁时，中梁的最大应力和挠度均位于横梁间跨中下部位置，中梁和横梁的最大应力随车辆荷载增加近似成线性增加且超载时，结构更易发生屈服；同样大小的纵坡和横坡变化，纵坡对中梁的最大应力有更显著的影响；中横梁焊缝失效比边横梁焊缝失效造成的应力增幅更大；伸缩缝在1.5倍和2倍标准轴载的工况下疲劳寿命较标准轴载下疲劳寿命显著下降，仅为标准轴载下的6.54%、0.97%。相关研究结果可以为预防桥梁结构伸缩缝病害及结构优化提供相关参考。

关键词： 焊接缺陷   X射线检测   图像处理   YOLOv11m网络   人工智能  

摘要： 为增强深度学习在金属管道焊缝X射线图像缺陷检测的实用性，本文训练了基于卷积神经网络的管道焊缝的YOLOv11m目标检测算法，其结构包括的主干网络、颈部网络、检测头模块全过程嵌入管道焊缝缺陷检测的训练、检测流程，在Otsu阈值图像分割算法中引入直线引导形态学优化提取焊缝区域图像，通过数据增强技术生成1800张带焊接缺陷的图像数据集。同时也与YOLOv8m模型的检测结果进行对比。结果表明：咬边、气孔、夹渣和未焊透等焊接缺陷的检测准确率最高分别达到98.8%、94.0%、85.2%和82.2%；即使是难以检测的未熔合和裂纹缺陷，在进行分层抽样后，检测的最高准确率仍能达到81.9%和75.9%。相比YOLOv8m模型，YOLOv11m模型在焊接缺陷检测上实现提升，其中平均准确率提升15.91%，精度均值（Map）平均值提升12.83%。经实际试验验证，YOLOv11m网络在自制数据集的所有缺陷中的总体准确率达84.6%，YOLOv11m网络的部署可行性高于YOLOv8m网络和RF-Detr网络，满足应用要求。研究结果为实现多模态和变模态迁移学习的X射线焊接缺陷智能检测提供参考。

关键词： 钢结构焊接   厚板焊接   焊缝质量   层状撕裂   焊接工艺   质量控制  

摘要： 钢结构是现代大型建筑的骨架,其连接节点的焊缝质量直接关系到整体结构的安全性与耐久性。面对工程中节点复杂、厚板焊接多、环境多变等严峻挑战,焊缝质量控制成为一项技术与管理并重的系统工程。在此背景下,该文结实实际工程案例,系统剖析了影响焊缝质量的核心因素,并提出一套贯穿材料、工艺、人员及管理的综合性保障对策,对于保障大型钢结构工程的焊接质量具有重要价值。

关键词： 螺栓连接   装配式双向板   预制板拼缝   开裂荷载   抗弯能力  

摘要： 为实现单向预制板现场装配后双向受力，提出了两种螺栓装配全预制楼板拼缝节点：一种是用钢板组合单边螺栓连接，另一种是用弧形螺栓连接。为验证连接的可靠性并探究两种拼缝连接的抗弯性能，对1个现浇板试件、3个BBPS（Blind Bolt Precast Slab）试件以及2个ABPS（Arced Bolt Precast Slab）试件进行板面多点静力加载试验，对比分析两种拼缝连接预制板试件的破坏模式、荷载-挠度曲线、承载力以及变形能力。结果表明两种连接方式均具有明显的双向板受力特征和良好的变形能力，BBPS试件在屈服之前具有比现浇板更大的抗弯刚度，但屈服之后变形能力下降，其极限承载力达到现浇板的92%；设计时满足拼缝处的计算强度即可保证BBPS试件的性能；BBPS试件的刚度和承载力随着拼缝数量增加而下降。ABPS试件的整体性能低于BBPS试件，其极限承载力达到现浇板的81%；减小拼缝处弧形螺栓的间距，可有效提高ABPS的极限承载力，但是对于屈服之前性能的提升很小。采用平衡法进行理论计算，引入弧形螺栓间距相关折减系数θ，结果表明实测值与理论值的误差在5%以内。建议BBPS试件在拼缝处优先选择高强度等级的螺栓以减少螺栓用量，螺栓可以非均匀布置以缩短钢板长度；ABPS试件应控制弧形螺栓的间距不宜过大，以保证其受力性能。

关键词： 缺陷检测   RT-DETR   特征提取   特征融合   注意力机制  

摘要： 针对工业焊缝图像缺陷检测中由于焊缝表面缺陷尺度不均匀、类间差异小导致模型检测精度低、小目标难以识别等问题，本文提出了一种面向工业焊缝缺陷检测的RT-DETR改进模型。首先，构建双路径风车状卷积特征提取模块DPPC，非对称卷积增强缺陷特征提取能力；然后，设计高频池化注意力模块HFPA，高频滤波背景干扰提升小目标缺陷特征检测；最后，改进LRepC3模块，优化特征融合匹配。为评估本文所提方法的表现，在LoHi-WELD工业焊缝数据集实验验证，改进模型在高分辨数据集上mAP50指标提高3.5%，准确率提升2.8%，计算复杂度和参数量都分别降低了7.6%和4%；并且在Weld Defect Dataset上进行泛化性验证，改进模型在其准确率、mAP@50分别提升4.9%、3.4%，表明本文方法在工业焊缝表面缺陷检测中具有明显优势。

关键词： 方钢管柱   芯筒   全螺栓连接   轴压比   双向加载   抗震性能  

摘要： 在实际工程中，钢柱往往会存在不同的竖向轴压比。为研究方钢管柱八边形芯筒全螺栓连接节点在不同轴压比下的力学性能，建立了竖向轴压比分别为-0.2、-0.1、0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5的8组有限元节点模型，分析了在双向水平加载下，不同轴压比对节点抗震性能的影响规律。结果表明：在受拉弯和纯弯作用时，节点最终表现为法兰高强螺栓受拉破坏；在受压弯作用时，当轴压比为0.1时，节点最终表现为法兰高强螺栓受拉破坏，当轴压比为0.2～0.5时，节点最终表现为下柱与柱脚加劲肋连接处破坏在受拉弯作用下，节点法兰板、法兰高强螺栓及芯筒下部承载较大，节点传递荷载能力较弱，往下柱传递荷载较小，节点法兰高强螺栓在罕遇地震作用下结构弹塑性层间位移角限值0.02 rad加载级时受拉变形过大导致节点破坏，实际工程对可能出现受拉或地震烈度过大的工况应重点关注法兰和高强螺栓的设计；在受纯弯和压弯作用下，随着轴压比增大，节点法兰板、法兰高强螺栓及芯筒下部承载减小，下柱承载增大，节点传递荷载能力增强、耗能能力及延性增大，但整体承载力减小、刚度退化加快；在轴压比为0时节点承载力最高，但耗能能力较弱，且最终发生节点破坏。节点设计时建议控制轴压比为0.2，使节点在具有较高承载力的同时也具有相对良好的延性耗能能力。