304不锈钢晶粒尺寸的超声检测

以不同晶粒尺寸的304奥氏体不锈钢试样为研究对象,采用频率5MHz的超声换能器对其进行水浸横波检测,通过快速傅里叶变换(FFT)分析裂纹缺陷和晶粒反射信号的能量特征,以便排除缺陷信号的干扰;通过超声检测得到无裂纹缺陷试样的相对二阶非线性系数,分析了其与平均晶粒尺寸的关系。结果表明:当在1.6～4.4 MHz频段的能量占比低于1%时,可认为奥氏体不锈钢中无裂纹缺陷存在;相对二阶非线性系数随着奥氏体不锈钢平均晶粒尺寸的增大而减小,因此可利用该参数来表征奥氏体不锈钢的晶粒尺寸。     

复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究

近年来,铁路隧道随处可见,其主要功能在于帮助列车通过各种有障碍的地形,因此,铁路隧道建设往往会遇到复杂的地质情况。如何在复杂的地质条件下建设高质量的铁路隧道,是现代铁路建设重点关注的问题之一。论文针对复杂地质条件下,铁路隧道建设的施工技术进行研究,并提出相应的参考建议。     

基于蒙特卡罗模型的高浓度浆液细度在线测量

近年来颗粒粒径测量问题受到了国内外的广泛研究。 针对燃煤电厂高浓度脱硫石灰石浆液细度在线测量,将基于蒙特 卡罗方法的声衰减模型拓展至高浓度范围,高浓度蒙特卡罗模型(HC-MCM)预测衰减系数与实验测量值相吻合。 构建 HC-MCM 矩阵用于颗粒粒径分布的反演可减小计算时间,且差分进化算法的计算结果与设定粒径和分布宽度的相对误差小于 1% 。 搭建基于透射和反射法的双模式超声检测装置并开发软件测量系统,加工适用于高浓度浆液细度测量的透射传感器和超声探 针,依托燃煤电厂完成长达 168 h 的浆液细度在线测量实验。 结果表明,两种模式超声衰减谱的变化趋势和数值大小基本吻 合。 粒径分布参数 DV50 与激光粒度仪测量结果的相对误差小于 8% ,其粒径分布满足燃煤电厂成品石灰石浆液的细度要求。     

基于超声的聚乙烯热老化程度评价

以在80℃老化不同时间(120,240,360h)的聚乙烯(PE)管为对象,通过冲击强度的变化分析其老化状态;利用短时傅里叶变换(STFT)获取不同热老化试样的超声声速谱和衰减谱,建立超声声速、超声衰减系数与冲击强度间的关系,并计算得到聚乙烯的相对冲击强度以进行老化评价。结果表明:随着热老化时间的延长,聚乙烯的冲击强度以及超声声速和衰减系数均减小,冲击强度与超声声速和衰减系数均满足一定的二次函数关系;由超声声速和衰减系数计算得到的冲击强度与试验测试结果的相对误差均在2%以内,说明可以利用超声检测参量对聚乙烯的热老化程度进行无损评价。     

超声波峰谷拟合方法及平面叶栅通道二维流速测量

为准确获取复杂二维流场中超声传播的时差信息，研究了超声波峰和波谷幅值多项式拟合确定回波特征点的信号处理方法，应用于一维和二维流速测量。研制了多通道超声测速装置，在0～40 m/s流速范围内采集一维流动超声信号，使用峰谷拟合法获得流速，其与毕托管流速测量结果的最大相对误差较波峰拟合法减小了0.72%。提出了以对角换能器时差计算二维流速的方法，开展了平面叶栅流道内二维流速测量实验。在多工况下测量的流速与三孔探针的实验结果相对误差均小于3.16%,较好地反映不同进口流速条件下由流道截面变化和叶片弯曲引起的测点处流速大小和方向变化趋势。     

基于加权非负最小二乘的颗粒粒径反演方法研究

针对超声衰减谱法的颗粒粒径测量,为减小实验超声衰减谱的测量误差对反演结果的影响,提出了一种基于最优正则化的加权非负最小二乘OrtWtls反演算法。基于McClements和BLBL模型预测,引入加权矩阵对衰减谱粗大误差进行修正。结果表明,信噪比分别为10 dB和20 dB含噪超声衰减谱反演得到的粒径分布体积中位径与设定直径的相对误差小于5%,且多次测量的标准差小于1μm。用提出的OrtWtls算法对质量浓度为10%和20%的石灰石浆液实验超声衰减谱进行反演计算,与图像法的相对误差分别为7.71%和9.64%,证明了OrtWtls算法求解颗粒粒径分布的可行性。