Feasibility analysis for monitoring fatigue crack in hydraulic turbine blades using acoustic emission technique

In order to investigate the feasibility of monitoring the fatigue cracks in turbine blades using acoustic emission (AE) technique, the AE characteristics of fatigue crack growth were studied in the laboratory. And the characteristics were compared with those of background noise received from a real hydraulic turbine unit. It is found that the AE parameters such as the energy and duration can qualitatively describe the fatigue state of the blades. The correlations of crack propagation rates and acoustic emission count rates vs stress intensity factor (SIF) range are also obtained. At the same time, for the specimens of 20SiMn under the given testing conditions, it is noted that the rise time and duration of events emitted from the fatigue process are lower than those from the background noise; amplitude range is 49–74 dB, which is lower than that of the noise (90–99 dB); frequency range of main energy of crack signals is higher than 60 kHz while that in the noise is lower than 55 kHz. Thus, it is possible to extract the useful crack signals from the noise through appropriate signal processing methods and to represent the crack status of blade materials by AE parameters. As a result, it is feasible to monitor the safety of runners using AE technique. Foundation item: Project(50465002) supported by the National Natural Science Foundation of China     

混流式水轮机转轮叶片残余应力测试

本文对岩滩电厂水轮机转轮叶片经常出现裂纹的实际问题,应用盲孔释放法实测了轮转叶片裂纹经补焊处理后热影响萄残余应力,为分析转轮叶片裂纹原因提供了试验依据。     

复杂结构中裂纹声发射源定位方法的适应性分析

声发射技术是一种动态的无损检测技术,在分析声发射源定位方法研究现状的基础上,结合混流式水轮机转轮提出了复杂结构中裂纹声发射源的3种定位方法,即三维时差定位、区域定位、自适应智能定位法,并给出了声发射源定位系统程序的实现方法。在此基础上,对各种定位方法做了适应性分析与比较,为进行混流式水轮机裂纹定位及发展趋势的预估提供了依据。     

干式发酵搅拌器流场数值分析及结构参数优选

为了研究干式发酵搅拌器的搅拌效果,通过流体力学软件Fluent,采用动网格模型和多相流模型对干式发酵搅拌器中的混合过程进行了数值模拟,考察了搅拌转速、搅拌桨长和搅拌桨层数等因素对搅拌功率、混合时间、混合能和扩散流场的影响。研究结果表明,降低搅拌转速,有利于减小搅拌能耗,提高混合效率,但从工程效率角度,搅拌转速的选取不宜低于3 r/min;当搅拌桨长为1 200 mm时,搅拌的混合效率最高;当搅拌器搅拌转速大于6 r/min时,三桨搅拌器混合效率高于四桨搅拌器。     

简易平板弯曲疲劳试验机的设计

针对疲劳试验的要求,提出了简易平板弯曲疲劳试验机工作原理和基本结构,试验机的加载系统采用传统的曲柄-滑块机构,完成了机械结构部件、测控系统的设计。     

水轮机转轮安全评估基础方法研究

混流式水轮机在运行过程中产生大量裂纹,严重危及水电站的安全运行.介绍了水轮机组检修现状,结合混流式水轮机转轮提出了3种转轮安全评估方法并进行了可行性分析.利用声发射技术,可在线监测水轮机转轮叶片裂纹的产生和扩展过程,结合振动技术对水轮机进行安全评估,实现了对水轮机的转轮叶片在线状态监测和故障诊断.     

基于DSP的车辆状态视频检测系统

论述了视频检测在智能交通领域的应用,分析了目前交通信号机系统存在的不足。提出了以TMS320F2812为核心的视频图像运动目标检测方案,并进行了方案的同步信号分离电路、系统总体结构设计,以及信号采样和数据处理的软件设计。实验表明该解决方案设计达到了预期目标,具有较高的准确性。     

金属疲劳断裂的声发射检测技术

疲劳断裂是金属结构的主要失效形式,通过金属疲劳断裂时声发射特征参数的提取,建立了声发射特征参数和裂纹扩展速率之间的关系,由试样的三点弯曲疲劳试验,证明采用声发射技术监测疲劳裂纹的扩展,不仅与疲劳裂纹扩展的变化规律相似,而且能实时的捕捉到疲劳裂纹的产生。     

基于DSP的声发射在线监测系统的研制

声发射信号频率范围宽,要求采样频率高,对其进行在线监测要处理的数据量相当大,对监测系统的信号处理速度和传输速度要求相当高.利用DSP的高速处理能力,把信号的声发射参数提取等初步处理都放在硬件内完成以减少向上位机传输的数据量,从而减少数据传输的时间.论文研究了整个系统的软、硬件设计中的关键问题,并给出了解决方案.     

基于BP神经网络的混流式水轮机裂纹声发射源定位方法

提出使用基于BP神经网络的智能定位方法,用于混流式水轮机的裂纹声发射源定位。理论和实验证明,该方法较好地解决了声发射源定位问题,为进行混流式水轮机裂纹在线监测提供依据。