子午胎钢丝间隙传感器设计与参数优化

为满足汽车工业中子午胎钢丝间隙的检测,提出一种结构简单的间隙传感器模型.通过ANSYS有限元软件仿真该传感器模型,并分析了传感器探头移动过程中,传感器线圈瞬态电流幅值的变化,以实现对子午胎钢丝间隙的检测.实验结果表明:该传感器模型具有较好的灵敏度和线性变化范围,很好地满足了要求,并为该类传感器的进一步设计提供了参考.     

基于PROFIBUS-DP总线的矿用钢丝性能智能检测系统

针对目前检测矿用钢丝性能参数存在检测误差大、检测效率低和数据不便管理等弊端,文章提出了一种基于PROFIBUS-DP总线的矿用钢丝性能检测系统的设计方法,介绍了该系统的硬件组成、软件设计及系统特点。该系统采用三层网络结构实现对钢丝拉断装置的监视和控制,通过组态软件WinCC和数据库完成对钢丝性能参数的计算与统计,提高了系统的检测精度,具有一定的应用价值。     

轮胎X射线图像缺陷检测算法研究

随着目前汽车总量增加,由汽车轮胎质量不合格引发的安全事故日益增多,如何有效区分有缺陷的轮胎与合格轮胎已成为目前研究人员关注的重点问题。针对轮胎X射线图像中存在的胎侧气泡和胎侧帘线裂缝两类缺陷,对比合格图像,分析其缺陷特征,依据数字图像处理技术,设计相应的检测算法,并通过实验证明检测算法的有效性。     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.     

海底管道缺陷在线智能检测机器人

分析了用MFL法检测管道缺陷时缺陷漏磁信号分辨率的特征,设计计算机控制的管道漏磁场分布测试系统检测、分析管道内漏磁场,优化设计用于小管径、厚管壁海底管道(ф273×12.7)缺陷检测的磁铁节,在此基础上设计制造了海底管道缺陷在线智能检测机器人,实验验证了机器人对人工模拟缺陷的检测能力.     

有色金属带材的IDC-MFM电磁无损检测方法

针对有色金属带材的检测需求,研究一种直流通电—磁场测量(IDC-MFM)的电磁无损检测方法,该方法通过给被测试件导入直流电流并采用高灵敏度的磁敏感探头探测因缺陷引起的磁场变化来实现导电材料的检测。根据通电平板的三维磁场仿真结果,分析了无缺陷、有凹槽缺陷和凸起缺陷时平板及周围空间的磁场分布特性,并研究了缺陷附近的横向磁感应强度的变化特点和缺陷信号特征。对铜带和铝带样本开展探伤实验,实验结果与仿真信号一致性表明IDC-MFM检测方法可以对有色金属带材的凹坑、凸起、鼓包等缺陷和边缘缺陷进行检测。     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

磁场作用下缺陷微磁生成机理研究

从外磁场作用下铁磁材料内部磁畴结构变化尤其是材料存在缺陷时缺陷两侧磁畴以及磁畴壁的变化分析以及畴壁能量计算出发,得出当材料中存在缺陷时,由于缺陷对畴壁形成钉扎,使得缺陷两侧形成反向势垒,阻碍了畴壁运动,在缺陷边缘附近形成微磁固定结点,微磁结点内磁化方向的变化决定了缺陷区的泄漏微磁场特性,由于微磁固定结点内磁化强度的法向分量不连续,缺陷区形成泄漏微磁场,泄漏微磁场的奇异特征包含了缺陷信息,通过检测这个泄漏场信息,可以实现微磁缺陷检测。     

地磁场在缺陷微磁检测中的作用分析

地磁场在缺陷微磁检测中的作用是实现微磁检测定量化的理论基础;通过微磁学理论分析地磁场反复磁化铁磁性物质的物理过程,由于磁畴壁的移动,在缺陷区产生固定磁畴结点,固定磁畴结点内的磁场在缺陷处发生泄漏,形成可识别的缺陷信号,固定磁畴结点一旦产生其磁场强度远大于地磁场,地磁场对缺陷微磁检测的影响只会改变检测信号的幅值,不会改变缺陷信号的特征,揭示了缺陷磁场失而复得的原因,同时实验验证了地磁场在应力致磁效应中起到偏置磁场的作用,为在役设备微磁检测奠定了理论基础。     

小波变换用于钢丝绳断丝检测的研究

本文采用漏磁场探伤方法对钢丝绳断丝进行检测,该方法的原理是利用励磁磁场和缺陷(即钢丝断丝处)相互作用产生的漏磁场来检测钢丝绳断丝,并且利用霍尔元件能够准确地获取漏磁场信号.首次把声表面波式小波变换的重构器件应用于钢丝绳断丝检测中.发现声表面波器件的发射叉指换能器和接收叉指换能器的指条重叠包络均按照小波函数(如Morlet小波)包络设计时,从而得到声表面波器件的发射叉指换能器和接收叉指换能器的脉冲响应函数均等于小波函数,所以制作出了声表面波式小波变换的重构器件.该器件是一带通滤波器,其相对带宽是1.1%,所以该器件可有效滤除干扰信号.     

Study for the endurance of radial truck tires with finite element modeling

The paper describes the intention of the authors to determine whether it is possible to predict the endurance of radial truck tires using finite element modeling. Two approaches are used. One is a stress analysis parameter approach. According to the approach, by studying the effect of tire structure parameters (for example, belt structure parameters, bead structure parameters, etc.) on stress analysis parameters in critical regions of radial truck tires, the screening of the tire structure parameters is carried out. As an example, the predictability of the relative belt edge endurance in a radial truck tire is undertaken. The other is a fracture mechanics approach. Emphasis is here placed on the non-symmetric propagation model of the interfacial delamination crack in complex composite material structures. The finite element modeling techniques used in the paper is also briefly introduced.     

径向载荷下胎唇对钢制车轮胎圈座作用力分布的影响

针对汽车车轮径向疲劳仿真中传统径向载荷加载方式导致仿真结果误差明显的问题,本文进行了胎唇对钢制车轮胎圈座作用力分布的研究。首先通过径向载荷作用下轮胎变形实验,确定了用于计算胎唇与胎圈座之间作用力的橡胶轮胎材料模型;然后,考虑轮胎变形对轮辋应力分布的影响,进行了车轮径向载荷下的有限元分析;最后,对径向载荷作用下的实验测试数据与装配轮胎模型的车轮径向强度仿真结果、传统加载方式的仿真结果进行了对比分析。研究结果表明,汽车车轮径向疲劳仿真中传统的径向载荷加载分布确实存在明显误差;为获得准确的径向载荷作用下的仿真结果,应使用装配有轮胎的车轮模型。     

Skin depth and detection ability of magneto-optical imaging for weld defects in alternating magnetic field

To detect and evaluate weld defects, the skin depth and detection ability of magneto-optical imaging (MOI) for weld defects in alternating magnetic field were studied, and the application scope of MOI in alternating magnetic field was determined. A model of magnetic flux leakage testing (MFL) for weld defects is established by finite element method, and the reliability of the model is determined by law analysis and MOI experimental verification. Comparing MFL and eddy current detection with simulation method, the skin effect mechanism and rules of MOI for weld defects in alternating magnetic field are analyzed and obtained. Considering the effect of skin effect, different MFL detection models are established, and the detection ability of MOI for weld defects with different frequencies under corresponding models is studied and obtained. Finally, the MOI experiment is used to verify the results, which are consistent with the simulations. The skin effect rule and detection ability of MOI for weld defects obtained by simulation method can be used as the theoretical basis for practical experiments.     

基于改进Faster R-CNN的轮胎缺陷检测方法

轮胎生产过程中出现的胎侧异物、胎冠异物、气泡、胎冠开根以及胎侧开根等缺陷会影响轮胎出厂后的使用,所以出厂使用前需要对每条轮胎进行无损检测。为了实现在工业中对于轮胎缺陷进行自动检测,提出了一种基于改进Faster R-CNN的轮胎缺陷自动检测方法。首先,在预处理阶段,用直方图均衡化方法对轮胎图象的灰度进行拉伸,提高数据集的对比度,使图像目标和背景的灰度值产生明显差异;其次,为提高轮胎缺陷位置检测和识别的准确率,对Faster R-CNN结构进行改进,即把ZF卷积神经网络中第三层的卷积特征和第五层的卷积特征结合后输出,并将其作为区域建议网络层的输入;然后,在RoI pooling层之后引入在线难例挖掘（OHEM）算法,使轮胎缺陷检测的准确率得到进一步的提高。实验结果表明,改进后的Faster R-CNN的轮胎缺陷检测方法可以准确地分类和定位轮胎X射线图像缺陷,平均测试准确率可以达到95.7％。此外,还可以通过对网络进行微调来获得新的检测模型以检测其他类型的缺陷。     

基于巴克豪森效应的钢板内部缺陷检测方法

阐述了巴克豪森信号用于缺陷检测的原理.根据趋肤效应,提出通过改变交变磁场的频率来调节磁场的穿透深度,实现对铁磁性材料逐层扫描,来完成铁磁材料内部较深缺陷的检测.同时提出用小波多分辨率分析方法进行信号处理.对 A3 钢板的系列实验结果表明:该方法可实现对钢板内空气隙缺陷的检测和定位;用小波多分辨率分析方法处理信号的效果要...     

轮胎机械特性虚拟试验场

轮胎对汽车性能具有十分重要的影响,因此对其进行机械特性试验是十分必要的.而传统的在室外进行的轮胎试验总有不少干扰,在室内进行试验又会受到实验室条件的限制.为了克服传统试验的不足,将虚拟试验场技术与有限元和动力学方法相结合,以P215/70R15轮胎有限元模型为对象,设计了轮胎径向刚度、外倾刚度和侧偏刚度虚拟试验场,分析了轮胎径向刚度、外倾刚度、侧偏刚度与胎压、径向载荷、车速等因素的关系,与实际比较符合,证明了轮胎机械特性虚拟试验场建立的可行性,为轮胎机械特性试验提供了一种新的有效的方法.     

轮胎气压传感器设计

设计了一种霍尔式轮胎气压传感器，用于为汽车轮胎气压自动监测和报警系统提供轮胎气压输入信号。该传感器由机械式压力传递机构和磁性与磁敏元件组成，能以非接触方式将轮胎气压信号传至车体。介绍了传感器的结构特点、工作原理和主要部件的设计计算方法。     

双水平井电磁测距径向距离计算方法的ANSYS仿真研究

基于旋转磁场测距(RMRS)的基本理论,借助ANSYS有限元分析软件,研究了金属套管条件下双水平井电磁测距径向距离计算方法。首先建立SAGD双水平井RMRS井下传播模型,通过设定单元属性、划分网格、加载边界条件等对模型进行求解;然后研究套管厚度、直径、相对磁导率等对双水平电磁测距系统中磁场轴向分量的影响;最后利用实验室现有的旋转磁场测距模拟装置对仿真结果进行了验证。研究结果表明：随着套管厚度、直径、相对磁导率的增加,探管接收到的磁感应强度会逐渐减小,但双水平井径向间距计算仍可采用均匀介质中的理论测距导向计算方法。此结论可为套管的选取、磁导向仪器的研究及测量资料解释提供理论参考。     

一种钢板空气隙缺陷的巴克豪森检测方法

基于巴克豪森效应,提出了一种钢板空气隙缺陷无损检测的方法。根据趋肤效应,改变交变磁场的频率对钢板进行逐层扫描检测,通过检测在不同激励频率下钢板表面接收到的巴克豪森信号,分析信号扫频曲线是否出现拐点,从而实现对钢板内空气隙缺陷的检测。对Q235钢板试样进行缺陷检测实验,结果表明该方法可实现对钢板内部空气隙缺陷的检测和定位。     

A geometrically nonlinear shell finite element for tire vibration analysis

An axisymmetric finite element is developed which includes such features as orthotropic material properties, doubly curved geometry, and both the first and second order nonlinear stiffness terms. This element can be used to predict the equilibrium state of an axisymmetric shell structure with geometrically nonlinear large displacements. Small amplitude vibration analysis can then be performed based on this equilibrium state. The nonlinear path is predicted by using the self-correcting incremental procedure and any point on the path can be checked by using the Newton-Raphson iterative scheme. The present formulation and solution procedure are evaluated by analyzing a series of examples with results compared with alternative known solutions. Examples include: free vibration of an isotropic cylindrical shell, a conical frustum, and an orthotropic cylindrical shell; buckling of a cylindrical shell; large deflection of a clamped disk, a spherical cap, and a steel belted radial tire. The final example is a free vibration analysis of the inflated tire and the natural frequencies obtained compared well with published experimental data.