轴向应变埋地燃气管道直流杂散电流腐蚀影响规律仿真分析

本文采用数值模拟方法,对直流杂散电流和应力场耦合条件下埋地燃气管道涂层破损处的腐蚀电流密度分布规律进行研究.研究发现,应变水平、杂散电流大小、涂层缺陷大小和土壤电导率对燃气管线涂层破损处局部电流密度分布存在影响.其中,应变水平引起缺陷中心应力集中区发生塑性形变时,缺陷处局部电流密度分布呈现中间高两侧低的不均匀性;缺陷中...     

聚乙烯管道电熔接头缺陷超声相控阵成像模拟和实验研究

为了快速获得电熔接头超声成像图以便研究聚乙烯管道电熔接头无损评估算法研究,运用了多物理场耦合有限元分析软件COMSOL Multiphysics对聚乙烯管道电熔接头金属电热丝的超声响应特性进行了有限元分析,并对聚乙烯管材内壁钻孔缺陷及含孔洞缺陷聚乙烯管道电熔接头进行了超声相控阵检测成像实验,验证了超声相控阵检测成像有限元模拟分析结果的正确性。采用Richardson-Lucy反卷积算法对聚乙烯管材内壁钻孔缺陷超声相控阵成像图进行了图像复原处理。实验结果表明:基于超声傅里叶成像的相控阵成像仿真方法具有可行性,有限元模型为聚乙烯管道电熔接头缺陷超声相控阵成像提供了数值模型。     

压力容器焊缝超声TOFD检测的COMSOL模拟

运用多物理场耦合有限元软件COMSOL对压力容器焊缝的超声响应特性进行有限元分析,并分析了不同探头参数,如中心距、频率、角度等对检测结果的影响。仿真模拟结果表明,声波传播过程的仿真模拟有利于更好地理解缺陷特征,提高缺陷的评定和识别。探头参数的仿真模拟有利于检测工艺的制定,适当缩小探头中心距有助于分离混叠的直通波和缺陷波信号;适当减小探头角度能有效提高信号分辨率;检测时需要合理选择探头频率,薄板检测时选择较大频率的探头,厚板检测时选择较小频率的探头。     

基于干涉条纹的光谱仪光谱标定方法研究

为了在光学相干层析(optical coherence tomography,OCT)系统中实现快速精准标定光谱仪的光谱带宽和确定光谱横坐标的变化规律,提出了用干涉条纹标定光谱带宽和确定波长非线性分布规律,从而实现了光谱仪光谱标定。先用单频激光确定了某一特定波长在CCD中像素点位置,然后根据光程差与干涉光谱周期数之间的关系确定了光谱仪的光谱带宽范围;再运用多项式函数拟合干涉光谱,将光谱强度平滑处理并对干涉条纹的峰值间距做了插值处理。根据峰值间距与波数的比例关系,确定了波长在横坐标的分布规律。两个对照实验结果表明,运用该方法标定的光谱带宽误差在±0.15 nm以内,标定误差优于传统汞灯等标定方法。研究结果表明:光谱横坐标校正后明显提高了系统分辨率和信噪比,因此验证该标定方法是可行的。     

基于二维光学相干层析的多层薄膜结构无损定量评价

为了实现对多层薄膜结构厚度进行快速准确的测量和无损定量评价,研制了二维光学相干层析(Optical Coherence Tomography,OCT)系统,避免了传统一维OCT系统逐点扫描导致成像效率低下的问题。阐述了去除OCT共轭镜像理论,采用了五步相移干涉法,具体由压电驱动器驱动参考镜实现,做到了对OCT共轭镜像的去除,避免出现OCT图像的混叠。所研制的OCT系统具有极高的系统分辨率和较好的信噪比,可以实现对手机钢化玻璃薄膜内部四层结构厚度(钢化玻璃、静电胶层1、防爆贴膜和静电胶层2)进行准确测量。实验结果表明:自研制的系统可快速高精度地对多层薄膜结构厚度进行测量,可以推荐使用在多层薄膜的无损定量评价中。     

基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测

针对目前角焊缝外形尺寸手工检测的缺点,采用了一种基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测方法.该方法利用基于三角形测量原理的激光传感器,采集反映焊缝几何形状特征的激光条纹图像,利用中值滤波、二值化、中心线提取以及特征识别等算法,从而获得了角焊缝的外形尺寸信息.结果表明,与传统的手工检测方法相比,该方法具有检测准确度高、可靠性好、耗时短、检测内容丰富、使用方便等特点,并且消除了人为主观判断的影响.此外,检测的数据可长久保存在计算机中,便于后续的统计分析.     

Laser vision based adaptive fill control system for TIG welding

The variation of joint groove size during tungsten inert gas (TIG) welding will result in the non-uniform fill of deposited metal. To solve this problem, an adaptive fill control system was developed based on laser vision sensing. The system hardware consists of a modular development kit (MDK) as the real-time image capturing system, a computer as the controller, a D/A conversion card as the interface of controlled variable output, and a DC TIG welding system as the controlled device. The system software is developed and the developed feature extraction algorithm and control strategy are of good accuracy and robustness. Experimental results show that the system can implement adaptive fill of melting metal with high stability, reliability and accuracy. The groove is filled well and the quality of the weld formation satisfies the relevant industry criteria.     

Development of an automatic post-weld inspection system based on laser vision

In order to overcome the limitations of manual post-weld visual inspection approach, an automated inspection system is developed which uses three-dimensioual laser vision system based on the principle of optical triangulation. The system hardware consists of a modular development kit （MDK）, a computer, an actuating mechanism and so on. In image processing algorithms, extraction accuracy of centric line of laser stripe is the critical factor that determines the system performance. So according to the features of laser stripe image, a novel algorithm is developed to detect the central line of laser stripe fast and accurately. Experiments have demonstrated that this system can be used in various weld features inspection of both butt and fillet types of weld. Compared with traditional manual inspection method, this method has obvious dominance. The three-dimensional reconstruction result shows that this system has high accuracy and reliability.     

P92钢锅炉管道焊接组织分析与残余应力模拟

对P92钢管道进行了多层多道焊接试验,采用X射线衍射法测量焊接残余应力,并对焊接接头进行金相组织分析和硬度测试。基于SYSWELD软件开发并优化了P92钢相变耦合焊接模型,并考虑马氏体相变的Satoh试验和P92钢管道多层多道焊接模拟。焊接试验结果表明,焊缝为淬火马氏体组织、硬度较高,母材为回火马氏体组织、硬度较低,热影响区为混合组织、硬度呈下降趋势。有限元模拟结果表明,模拟所得残余应力分布与实测值吻合,证明了焊接模型的准确性。残余应力的分布与演变过程表明,马氏体相变引起的体积应变与塑性应变对残余应力的形成过程和分布影响显著,且马氏体相变效应在当前焊道作用最为明显,前道焊道的压应力会被后续的热源载荷消除。     

老旧电梯安全隐患分析与保障措施

通过对老旧电梯安全评估结果进行统计,发现老旧电梯普遍存在着一定的安全隐患,多数电梯需维修改造。安全隐患首要为设备本体问题、占问题总数的73.43%,其次为使用管理问题、维护保养问题及使用环境问题。本体问题主要集中在曳引系统、轿厢系统和整机性能3个方面,而其中曳引系统问题最多、占总数的41.75%。曳引系统中制动器、曳引轮、紧急操作装置问题最多,是日常维护保养、定期检验关注的重点。根据对安全隐患问题的统计,并分析安全隐患成因,提出今后在保障电梯安全方面所采取的保障措施,有利于对老旧电梯的安全监管,避免安全事故的发生。