金属构件缺陷的脉冲涡流近-远场复合定量检测

鉴于脉冲涡流检测和脉冲远场涡流检测在金属构件损伤检测中的优势,提出一种非铁磁性金属构件缺陷的脉冲涡流近-远场复合定量检测探头。通过数值仿真,在系统分析电磁场能流密度的基础上,研究脉冲涡流近-远场检测信号特性及其对构件腐蚀减薄缺陷的响应灵敏度,剖析检测信号特征与缺陷尺寸参数间的关联规律。同时,搭建试验平台,进一步探究基于脉冲涡流近-远场复合定量检测的非铁磁性金属构件腐蚀减薄缺陷定量检测方法。仿真及试验结果表明,所提集成磁场直接和间接耦合分量的新探头构型可同时对金属构件腐蚀减薄缺陷实施脉冲涡流检测和脉冲远场涡流检测,增强了缺陷定量信息的有效拾取。     

金属粘贴式电阻应变计应变传递分析

通过建立金属粘贴式电阻应变计的二维应变传递解析计算模型,对金属粘贴式电阻应变计的应变传递机理进行深入分析。结果表明,金属粘贴式电阻应变计的应变传递过程受敏感栅、基底及胶接层的几何参数和物理特性参数影响,且在金属粘贴式电阻应变计敏感栅两端存在应变过渡区。当胶接层横向宽度越宽、厚度越薄、弹性模量越大时,敏感栅两端的应变传递过渡区就越小,金属粘贴式电阻应变计的平均应变传递率则越大。因此,在实际应用中,应优先选择高弹性模量的胶粘剂,且必须严格控制金属粘贴式电阻应变计的粘贴工艺。     

基于负刚度机构的高刚度-超阻尼隔振器设计与研究EI北大核心CSCD

为能够隔离作用在负载上的直接扰动并提高系统的阻尼特性以避免产生共振,提出一种采用磁性负刚度机构设计的超阻尼隔振系统,其由磁性负刚度机构和两对相互对压的机械弹簧并联构成;磁性负刚度机构由五块沿轴向磁化的环形永磁体构成,倾斜环形永磁体被对称地固定在基础上,运动的环形永磁体由对压的机械弹簧约束,并沿轴向发生相对运动;根据电流模型,推导了磁性负刚度机构的磁性恢复力以及磁性负刚度解析表达式;通过将隔振系统中的刚度单元和阻尼单元重新布置并引入一个内部隐性自由度,该系统被设计成与线性参考系统具有相同静刚度、相同质量以及相同阻尼的超阻尼装置;分析了该装置中刚度单元、阻尼单元以及永磁体附加质量对所设计系统阻尼、固有频率和主系统振动响应的影响。研究结果表明,所提出的隔振系统具有高刚度和超阻尼特性,能够有效抑制主系统的振动;在高频段,主系统的响应将收敛于线性参考系统。     

ACP100集成式堆顶结构可压缩气体对流传热数值模拟

反应堆集成式堆顶结构的功能之一是通过冷却气体的对流传热为控制棒驱动机构提供冷却。针对ACP100反应堆集成式堆顶结构建立完整的模型并划分流场网格,基于ANSYS/CFX软件分别对可压缩气体和不可压缩气体进行计算,并严格对比分析了其结果,重点研究气体可压缩性对对流传热计算结果的影响。计算结果表明,气体可压缩性对速度、温度分布和压降有较大影响,忽略气体可压缩性所预测的控制棒驱动机构表面最高温度偏低,控制棒驱动机构间隙气体最大流速和压降也偏低。     

往复压缩机管道振动分析与控制

对某往复压缩机管道系统的机械特性、气柱特性、气流脉动及机械振动响应进行数值模拟。根据往复压缩机管道系统建立合理的力学模型,并结合压缩机设计参数、运行工况及介质状态参数找出了引起压缩机管线振动的根本原因。最终,制定了合理的整改方案,振动消减效果明显。     

转子热应力计算的热固单向和双向耦合模型差异研究

为了较准确计算汽轮机转子的热应力,比较了热固单、双向耦合模型在热传导方程和求解方式上的差异。基于热固单、双向耦合模型,计算了某亚临界高中压转子在冷、热态两种启动工况下的瞬态温度场和热应力场,研究了冷、热态启动工况以及不同热冲击程度下两种模型计算结果的差异。结果表明:转子与主蒸汽温差在冷态启动下低于240℃,在热态启动下低于130℃时,单、双向计算模型结果相差均在2%左右,随着冲转初期转子所受热冲击程度增加,两模型计算结果偏差逐渐加大,最大可达20%;冷态启动下,转子表面温度低于主蒸汽温度,单向模型计算的最大热应力大于双向耦合模型计算结果;而热态启动时,转子表面温度高于主蒸汽温度,单向模型计算的最大热应力小于双向模型计算的结果,因此对于热态启动,单向模型计算的热应力是偏小的。该研究可为汽轮机转子热应力计算模型的选取提供参考。     

铁磁性套管脉冲远场涡流检测激励参数优化

利用脉冲远场涡流检测对于铁磁性双层套管腐蚀缺陷的检测优势,针对双层套管内管外壁、外管内壁和外管外壁三处腐蚀缺陷,就激励参数变化对于系统灵敏度影响程度进行了研究,通过仿真和实验手段选择最佳激励参数,实现了脉冲远场涡流检测系统的参数优化,并弥补了前期缺少相关研究的不足.     

考虑热效应复合材料典型壁板结构模态演变规律

以复合材料加筋板和连接板为研究对象,进行了考虑材料物性变化、热应力及热变形影响因素的跨越屈曲温度热模态分析,研究了壁板结构的模态演变规律。结果表明：热屈曲前,结构各阶频率因受材料物性变化和热应力的影响逐渐减小,而热屈曲后引起的大变形起到增加结构刚度的作用,频率转而增大。热效应会导致结构模态发生相互演变的现象,且高温阶段具有模态密集特征;加筋板的初始挠度、加筋尺寸和方式不仅改变结构热屈曲温度,也会使模态形式发生变化并呈现局部化特点;连接板结构均匀受热后产生的热变形,会"刚化"与其相似的模态,使该阶模态随着温升跃迁至高阶位置。     

新型光束匀化激光红外热成像检测系统及应用

激光红外热成像检测方法具有检测距离远、检测速度快、检测结果可视化等优点,在纤维增强复合材料缺陷检测领域具有广阔的应用前景。为消除由于激光加热不均造成的检测能力较低等问题,本文提出和研究了一种基于衍射分束原理的激光光束整形和匀化方法,在此基础上开发了便携式光纤耦合光束匀化激光红外热成像检测系统,并将其应用于航空碳纤维增强复合材料结构快速检测上的应用研究,计算及实验结果表明该方法及系统大幅提升了激光光束的均匀度,有效消除了由于加热不均造成的背景噪声,提高了缺陷的检出率,可以实现对纤维增强复合材料内部分层脱粘缺陷和冲击损伤等的有效检测。与现有商用红外热成像检测系统相比,所开发系统具有更高的检测性能。     

离心压缩机转子密封碰磨故障的振动特征及诊断

某离心压缩机试运转阶段,在工作转速下出现振动爬升,导致轴振过大,引起机组打闸停机。为消除机组故障,对启动过程和工作转速下的轴振进行了测试。根据轴振变化趋势及对不同转速和不同时刻的振动时域和频域特征分析,判明该转子故障是由转子和密封碰磨造成的。为验证故障原因,取出隔板密封和轮盖密封,使转子无法产生密封碰磨,此状态下机组运转良好,说明查找的故障原因正确。调整机组密封间隙后,转子故障消除,机组运转良好。