复合材料层压板分层缺陷超声相控阵检测与评估

针对碳纤维增强树脂基复合材料分层缺陷的无损检测与评估问题,通过制备预埋分层缺陷的标准试样,利用超声相控阵技术对缺陷进行无损检测与定量评估,并对测量误差进行分析。首先,在层压板铺层中间埋入聚酰亚胺薄膜制备分层缺陷试样;然后,对试样进行超声相控阵检测,通过超声S扫和C扫图像对缺陷进行定性分析与定量测量,并结合声场仿真对检测误差进行分析。结果表明:所制备试样内分层缺陷形状规则、埋深及大小与预设一致;超声相控阵步进方向检测尺寸比较准确,而扫查方向尺寸误差较大;超声相控阵技术能够准确识别分层缺陷的形状、尺寸及位置,具有很高的检测精度,对较小缺陷具有很好的检测效果。     

含缺陷的Al-Si-Mg合金的疲劳性能和强度评估

在高速铁路接触网支撑定位装置用Al-7Si-0.6Mg合金中引入不同尺寸的人工缺陷，进行旋转弯曲疲劳实验以定量研究缺陷尺寸对材料疲劳强度的影响，并建立了疲劳强度与缺陷尺寸之间的定量关系。结果表明：材料表面的人工缺陷尺寸越大，试样的高周疲劳强度的下降越大；材料表面尺寸小于370 μm的人工缺陷对其高周疲劳强度没有影响；在适用性条件范围内使用修正的Murakami公式能更加准确地评估Al-7Si-0.6Mg铝合金的高周疲劳强度和应力强度因子门槛范围。     

腐蚀管道剩余强度数值分析及ANSYS二次开发

随着工业的迅速发展,压力管道在化学化工领域占据着很重要的地位,但是由于腐蚀等问题的存在,所以通过力学的角度对管道进行剩余强度的分析是很有必要的。首先运用ANSYS软件分析了管道在不同腐蚀缺陷下的极限承载能力,并将数值结果与相应试验工况对比,验证了数值模拟的准确性。然后,用ANSYS软件管道腐蚀缺陷模型进行数值模拟,分析不同腐蚀缺陷尺寸对管道等效应力的影响。由于在分析管道剩余强度时需要考虑腐蚀缺陷尺寸的影响,而在Ansys软件中分析不同腐蚀缺陷尺寸模型需要在GUI界面中反复操作,十分繁琐,为了简化分析流程、节省时间。基于APDL语言并结合GUI界面,采用交互方式对软件进行二次开发,将管道模型的腐蚀缺陷尺寸进行参数化控制。     

超声C扫描成像系统在SiC_p/Al复合材料无损检测中的应用

应用超声C扫描系统对SiCp Al复合材料进行无损检测 ,提供了一种能够直观显示复合材料内部缺陷截面图的检测方法。可以根据所得到的图形确定材料中缺陷的尺寸和形状 ,并根据缺陷形状和分布判定缺陷的性质。     

铝合金表面阳极氧化膜缺陷成因分析

通过具体实例介绍了铝合金表面阳极氧化膜的典型缺陷。采用宏观观察和金相检验等方法对各种缺陷的形成原因进行了分析。结果表明:铝合金表面阳极氧化膜缺陷与表面加工质量、铝合金基体组织的不均匀性以及晶粒的异常变化有关,其中以铝合金晶粒异常变化导致缺陷的占比最多。当铝合金的晶粒均匀,尺寸在120μm以下时,表面氧化膜质量好,厚度均匀;当晶粒尺寸大于180μm时,则不利于阳极氧化膜的形成。     

超声波检测试块真实缺陷的精度验证

目的 研究超声波检测试块中真实缺陷的形态、精度及其偏差产生原因,为进一步提高试块精度提供技术支持。方法 采用射线检测、超声检测及解剖测量方法,对自主研发的超声检测试块中植入的真实缺陷进行了检测,分析了缺陷的几何尺寸及位置坐标参数与设计值之间的偏差及其产生原因。结果 经表面打磨后,缺陷植入痕迹已完全消除,植入的裂纹形态自然,闭合度较好,且端点清晰,无二次扩展现象。经植入焊接后,缺陷载体与试件母体形成完全冶金结合,植入缺陷与自然缺陷在超声波检测信号上无区别,且在探头到缺陷之间的声束路径上,没有显示异常的反射界面或次生缺陷信号。由射线和超声检测可知,缺陷的几何尺寸及位置坐标的偏差为±2.2 mm。由解剖测量可知,平均偏差绝对值小于0.7 mm。结论 缺陷植入前设定的熔化余量与植入过程中焊接所产生的端部熔化量之间的差异造成了植入缺陷尺寸和位置与设计值之间的偏差。     

一种快速检测光滑半球表面缺陷的方法

针对具有镜面反射特性的光滑球面,提出了一种利用反光带的镜像变形来对表面缺陷进行快速检测的新方法。这种方法通过漫反射反光带增强图像上的缺陷信息,克服了背景噪声在图像处理中会造成较大误差的缺点,也降低了照明系统的设计难度。根据缺陷引起的反光带镜像变形获取缺陷特征,使图像处理软件的工作量大大减少。通过实验,给出了缺陷尺寸和扫描间隔等因素对检测结果影响的分布曲线,为合理提取缺陷尺寸提供了参考。实验表明,该方法的鲁棒性好、效率高,能识别0.5mm以上的全部缺陷,定位误差在 1之内。     

连杆断裂失效分析及锻造折叠缺陷控制研究

目的 确定连杆断裂失效模式、机理和原因,找到有效预防连杆锻造缺陷的措施。方法 针对连杆断裂失效问题,在对连杆合格件和故障件进行符合性对比试验分析的基础上,对故障件进行断裂失效模式、机理和原因分析,并对连杆锻造折叠缺陷产生类型、机理、原因、条件和时段进行分析。结果 只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中位置不合理、预锻形状与尺寸不合理、预锻成形打击力或变形速度不合理、终锻形状与尺寸不合理、锻模导向功能失效等多种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生复合型锻造折叠缺陷的可能性。结论 通过连杆锻造过程控制和锻造首锻控制,可有效预防锻造折叠缺陷产生,满足锻件高优质性、高可靠性和高有效性要求。     

船舶螺旋桨叶片的疲劳强度研究(报告Ⅱ:螺旋桨叶片的容许缺陷尺寸和探伤范围)

为了检测船舶螺旋桨的内部缺陷,成功地发展了一种超声波检测缺陷的技术,当将这种技术应用于实际螺旋桨时,必須确定允許的缺陷尺寸,以及叶片需要加以检测的区域。本文已为达到此目的而提出了如下的分析和计算。 (1)用线弹性断裂力学和螺旋桨材料的⊿K_Φ值分析疲劳裂纹是否从桨叶的缺陷处进一步扩展。 (2)在干若种应力、桨叶厚度和纵横比条件下计算缺陷的最大容許尺寸。 (3)用不稳定升力面理论计算了螺旋桨上在尾件流区缺陷中的应力分布,根据每个螺旋桨的临界缺陷尺寸分布,确定出所要检测的区域。     

大尺寸ZrO2注射成型坯体热脱脂缺陷成因探究

采用蜡基ZrO2粉末喂料注射成型获得大尺寸ZrO2陶瓷粉末注射产品（坯体）,并根据喂料热分析曲线的变化特点,系统研究了大尺寸ZrO2坯体的热脱脂过程及规律。通过对热脱脂前后坯体的重量损失、尺寸收缩、外观缺陷和微观组织形貌的分析评估,着重探讨了大尺寸ZrO2坯体热脱脂过程中存在的主要缺陷和成因。研究表明,流蜡、鼓泡和开裂等热脱脂缺陷主要发生在低温脱脂阶段,其主要原因是液态石蜡扩散及分解过程的失衡。为此,结合“失重率控制”的思路和喂料的热失重规律,对热脱脂工艺进行了优化,在不延长总脱脂时间的前提下,显著提高了大尺寸ZrO2坯体的脱脂合格率。     

超声波探伤中两种缺陷测长方法的比较

以钢板中规则缺陷以及平板对接焊缝缺陷为研究对象,按照JB/T4730.3-2005标准,利用横波探头对钢板中规则缺陷以及焊缝中已知缺陷用不同的测长方法测长,通过一系列的试验工作获取钢板及平板对接焊缝中缺陷长度的超声检测数据,并与缺陷的实际尺寸进行比较,为实际工作中选取恰当的缺陷测长方法提供有价值的参考。     

不同缺陷对装配式建筑钢筋灌浆套筒连接性能的影响

对带缺陷的装配式建筑钢筋灌浆套筒连接性能展开研究,以缺陷位置、缺陷大小、缺陷分布形式和钢筋偏心为变量,分析了不同缺陷对灌浆套筒拉伸荷载下的破坏形态、滑移量、承载力的影响。试验结果表明：随着缺陷尺寸的增加,试件破坏形态由钢筋拉断破坏逐步转变为钢筋拔出,试件拉伸极限粘结强度、残余粘结强度、极限强度逐步降低;均布缺陷试件的缺陷尺寸大小对试件破坏形态的影响较大;同体积不同类型缺陷对试件承载力的影响程度为偏心锚固缺陷>水平缺陷>中部缺陷>均布缺陷>端部缺陷,对试件残余粘结承载力的影响程度为偏心锚固缺陷>水平缺陷>均布缺陷>端部缺陷>中部缺陷。     

近海焊接结构可靠性的工程临界评价程序

<正> 前言 本文所述的工程临界评价程序可用于定量分析不同类型的平面焊接缺陷或焊件尺寸变化的潜在作用。缺陷或几何尺寸变化可在加工期间产生于结构内部,这时它们对脆性断裂或其它一些失效类型而言可能是无害的。但是在近海结构中,缺陷可能因疲劳而长大,并在结构工作寿命的晚期达到不能允许的程度。因此必须确保焊接接头的疲劳寿命要超过最低工作寿命,并且要确保在此期间任何缺陷不会长大到引起大规模脆性断裂或局部带状断裂的尺寸。     

树脂基复合材料中缺陷的定量表征

密集空隙是树脂基复合材料中缺陷的主要类型,其形态和分布将影响复合材料的力学性能和疲劳寿命,通过超声C-扫描检测缺陷的类型,解剖式样,再结合激光扫描共焦显微镜观察缺陷的微观形貌.结果表明:运用激光扫描共焦显微镜,不仅可以定量地测量剖面二维的缺陷尺寸,还可以对缺陷的深度进行定量分析和测量,为分析缺陷的形成机理提供依据.     

基于机器视觉的磁环端面缺陷检测

应用图像处理技术开发了磁环端面缺陷在线检测系统。提出了磁环端面图像的轮廓定位优化算法,求解了圆环内外径尺寸及圆心坐标,计算得到了掩模图;给出了提取磁环端面有效分析区域的掩模实现方法;测量了特征尺寸,完成了缺陷的识别;实现了磁环按尺寸规格的分类。实验结果表明,该系统及算法能较准确地识别缺陷,其检出率为97.43%,误检率为2.19%。     

基于自适应小波的二十辊轧机轧辊局部缺陷识别研究

轧辊在磨削过程中,轧辊表面会产生振纹等局部缺陷,严重影响带钢表面质量,有效识别轧辊缺陷尺寸大小仍是目前轧机诊断存在的难题之一。利用MATLAB小波工具箱构造与信号对应的自适应小波,通过与Haar小波、Morlet小波和试验数据的对比分析,不仅证明了构建自适应小波方法的正确性,而且也验证了自适应小波对轧辊缺陷识别的有效性,为有效识别轧辊缺陷以及分析缺陷尺寸提供了理论基础和实践支撑。     

一种基于YOLOv3算法的3D打印点阵结构缺陷识别方法

针对3D打印点阵结构中缺陷目标因尺寸小、缺陷特征微弱而难以准确自动识别的问题,提出了一种基于YOLOv3算法的点阵结构缺陷智能识别新方法.该方法利用深度学习网络模型在特征提取方面的优势,采用多尺度网络进行预测,将缺陷的分类和定位问题作为回归问题处理.实验结果表明,所提算法实现了一种3D打印点阵结构内部典型缺陷的识别,缺...     

初始缺陷对FRP加固混凝土柱破坏形式的影响

通过理论分析、有限元软件模拟以及试验验证来研究初始缺陷对碳纤维增强复合材料(Carbon FiberReinforced Plastics,CFRP)加固混凝土圆柱的力学性能和破坏形态影响。从宏微观角度定性分析初始缺陷对加固混凝土柱力学性能的影响;通过数值模拟与实验结果的对比,分析了轴压和偏压作用下带有初始缺陷的CFRP加固混凝土柱力学性能;研究了包裹层数、截面尺寸因素影响下的临界缺陷值的变化规律,论证了初始缺陷尺寸的改变对破坏形式的影响。     

大科学装置四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征

正长期以来,科学家通过测量表面裂纹长度和辨识疲劳断口揭示小试件的破坏行为,并依此来表征大块金属材料的疲劳损伤机制,从而建立了工程结构抗疲劳断裂设计的科学基础和评价体系。虽然断口保存了材料破坏过程的全部信息,但很难标定缺陷的空间形貌及与其他缺陷的耦合情况,无法提取到三维空间中真实临界缺陷尺寸。低通量点光源工业CT探测的缺陷形貌、尺寸及位置精度不足,尤其     

大尺寸二硅化钼棒材连续挤出成型技术的研究

为了提高发热元件的使用寿命,消除二硅化钼棒材中的内部缺陷,对大尺寸棒材的连续挤出成型技术进行了研究,分析了粘接剂种类、添加量及加水量对泥料特性和坯体干燥特性的影响,并研究了粘接剂种类和脱脂条件等对二硅化钼棒材组织结构和力学性能的影响.实验结果表明,高粘度的粘接剂会导致高的内部缺陷和表面缺陷发生率,仅通过工艺条件的改变不能从根本上解决这一问题.而低粘度粘接剂虽然有利于消除内部缺陷,但棒材表面缺陷的发生率却与脱脂工艺密切相关.因此,只有粘度适中的粘接剂与适宜的脱脂工艺相配合,才能有效地抑制棒材内部缺陷和表面缺陷的发生.在本实验中,以B2的粘接剂与脱脂条件3相配合,可以制得高密度无缺陷的大尺寸二硅化钼棒材,将产品的成品率从原来的80%提高到了96%.