拉索检测爬升装置轻量化设计与动力学性能分析

斜拉桥的自动化、智能化检测是今后的发展趋势,目前已研发的拉索检测机器人都存在质量较大的问题,很难得到工程实际应用.针对课题组前期研制的第一代爬升装置样机质量大、爬升速度较慢等问题,对其进行了受力分析与静应力分析,得出了优化的可能性.提出了零件板厚为优化参数,强度变化率为约束条件的尺寸优化模型,利用差分进化算法求取最优解,得到了机架的最优板厚,同时通过拓扑优化得到各零件最佳结构,以及通过受力分析对螺栓的尺寸与数量进行了优化.优化结果表明爬升装置减重3.9kg,减重比例达到了40％,同时机架的变形量大幅减小,强度满足要求.对优化后的爬升装置进行了动力学仿真分析,结果表明最大爬升角度达到了75度,爬升速度提升了2-4倍,其动力性得到极大的改善.     

斜拉索表层断丝缺陷漏磁检测圆环阵列传感器

针对直径95 mm的斜拉索,建立了三维磁偶极子模型,计算分析了断丝缺陷圆截面的均布磁荷在三维空间形成的漏磁场,重点讨论了单根断丝形成的轴向漏磁场分量在空间的分布规律。构建了轴向漏磁场分量扫查系统,实验验证了模型对单根断丝漏磁场计算结果的准确性。采用-6 d B阈值法确定了轴向漏磁场分量在圆周方向的有效扩散角度约为±6°,以此确定了圆环阵列漏磁传感器的最低阵元数量为30。研制了适用于斜拉索表层断丝缺陷检测的圆环阵列传感器,在提离距离为8 mm的条件下实现了斜拉索表层多处断丝缺陷的扫查成像与定位,并对比分析了阵元数量对成像质量的影响。为研制大直径斜拉索表层缺陷漏磁检测圆环阵列传感器提供了方法借鉴。     

冻融环境下CFRP-粘土砖抗剪性能试验研究

为研究冻融循环对CFRP与烧结粘土砖界面的影响,通过一种简单易行的单面剪切试验方法测定了冻融作用下粘贴了碳纤维布的粘土砖试件的应变值,得到荷载-滑移曲线,分析了冻融循环作用下CFRP与烧结粘土砖粘结性能的变化规律,建立了冻融循环作用下CFRP-粘土砖界面荷载滑移退化模型.通过对比分析,模型预测值与试验值吻合较好.     

岸边集装箱起重机整机海运柔性拉索寿命评估方法

岸边集装箱起重机整机海运安全性至关重要，但其结构形式庞大，在海运过程中需要大量海运绑扎件保证其结构安全。若采用刚性绑扎件，因岸边集装箱起重机结构形式变化多样，不同结构形式岸边集装箱起重机往往需重新制作，重复利用度极低，成本巨大。采用可重复利用的柔性绑扎材料是降低绑扎成本有效办法，其中钢拉索最具有代表性。文中针对整机海运的门框绑扎钢拉索，通过对单独航次环境、工况、装载的系统分析，找到了一套用于评估整机海运柔性拉索寿命的方法，为建立该类绑扎件淘汰更新机制提供依据。     

CFRP材料颠覆汽车制造

CFRP,即碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer／Plastic）的缩写。这种材料的特点是轻质高强,例如F1赛车、军用直升机等很多部件都用这种材料制成。如今,许多汽车制造商开始将这种材料应用于汽车的生产当中。使用CFRP骨架带来的好处不仅仅是轻量化,还颠覆了原有的汽车制造方法和材料采购。     

海洋环境用聚合物材料透声性能研究

本文研究了海洋环境中微生物附着和海水老化对CFRP、GFRP和聚氨酯等聚合物材料透声性能的影响。研究发现,微生物附着导致三种材料的透声性能严重下降,涂漆可以改善微生物附着情况;海水老化所导致的GFRP和CFRP透声系数下降都在5.2﹪以内,经海水老化后,GFRP的透声性能与CFRP相比较好。