燃气管道机器人行走轮架多学科优化设计

燃气管道机器人作为一种集铺设、检测、修复为一体的工具在管道工程领域得到愈来愈广泛地应用.由于管道空间的局限性,在同等带载能力的情况下,机器人结构的轻量化就显得尤为重要.介绍了一种多学科耦合作用下的结构快速优化设计技术,提出将多学科设计方法应用于燃气管道机器人结构设计,实现了该机器人运动结构综合性能优化.建立行走架结构三维模型,以结构轻量化为设计目标,结构静强度、振动性能等为约束,基于多学科协同优化设计思想建立设计优化模型.通过应力分析、质量对比,结果表明,优化后的设计不仅满足强度,而且质量相比之前大幅度减轻,有利于节省成本,对于机器人的轻量化研究有重要意义.     

“头子”对鲜湿米粉品质的影响

为明确“头子”对米粉品质的作用,本文研究了“头子”的性质及添加量对鲜湿米粉品质的影响。结果表明,“头子”的水合特性和糊化粘度随浸泡时间增大;鲜湿米粉随“头子”添加量的增加,吸水性先增大后减小,硬度、咀嚼性先增加后降低,最佳添加量为10%。“头子”-发酵籼米粉的流变特性表明添加“头子”可以改善“头子”-发酵籼米粉体系的粘弹性;鲜湿米粉的电镜结果表明添加“头子”使鲜湿米粉孔洞增多变大。“头子”对鲜湿米粉的影响主要是通过改变微观结构来改善鲜湿米粉的品质。     

基于Hough变换管内切割机器人智能定位管口方法

管内切割机器人的管口精确定位是实现其快速切割功能的重要前提,传统CCTV人工视频内窥检测定位的局限性,会导致管内切割机器人定位管口产生误差,最终影响管内切割机器人的切割工作。为确保机器人定位管口位置的准确性,提出一种基于图像处理Hough变换技术的智能定位管口方法。对管内切割机器人采集的图像进行预处理减少图像的噪声,对预处理过的图像采用二值化法突出管口信息的边缘,并使用Canny方法提取管口的边缘,最后通过Hough变换法提取圆的特征,从而实现准确识别管口圆,达到辅助切割机器人进行智能定位管口的目的。实验结果表明,所提方法可明显突出显示管口的特征,并能精确定位管口,为管内切割机器人智能控制奠定基础。     

管道切割机器人结构设计与仿真分析

为更好地完成燃气管道修复工程中对内衬软管的切割工作,设计一种应用于非开挖翻转内衬修复技术的管道切割机器人。通过UG 软件设计管道切割机器人的整体三维模型,并建立该机器人的动力学方程,运用ADAMS仿真软件对该机器人进行运动仿真,验证管道切割机器人在实际管道内部运动过程的稳定性。首先分析管道切割机器人每个电机输出力矩曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动姿态满足稳定性要求;然后分析该机器人每个电机质心的位移、速度曲线图的变化特性,成功验证管道切割机器人的运动轨迹满足稳定性要求。仿真结果表明,该管道切割机器人具有结构设计合理、运动安全稳定、动作快速的特点,为非开挖翻转内衬修复技术提供了一种节约成本与工期的优良设备。     

燃气管道电涡流裂纹检测仿真研究

燃气管道外表面疲劳裂纹是可能导致管道断裂的危害性缺陷.通过有限元仿真与实验研究,研究利用多频涡流检测技术使用柔性阵列式探头检测以4340#钢为材料的管道外壁疲劳缺陷问题.仿真给出不同物理参数的管道涡流分布、磁场分布及其变化.从仿真结果可观察出,管壁涡流疲劳裂纹检测结果并非与输入激励频率成正相关,而是针对不同金属材料具有最优参数.涡流检测提离值与磁场强度成负相关.涡流场的分布及其变化规律与磁场情况类同.据此可知检测管壁疲劳裂纹时依据金属材料选定最优物理参数进行检测可有效提高管壁涡流疲劳裂纹检测质量.实验研究结果与仿真结果一致,并且得出以4340#钢为材料的管壁疲劳裂纹涡流检测最优参数,对于涡流无损检测性能的优化提高具有一定的参考价值.     

基于热固耦合的管道激光超声检测有限元模拟

对管道裂纹检测中的激光超声检测技术应用于X80管道时的测试进行研究,运用基于热固耦合的有限元方法对激光照射管道产生超声的过程进行模拟,得到了脉冲激光源功率密度特性图以及管道表面温度场的分布图,对模拟结果进行分析并得出相关结论.通过研究脉冲激光所激发的超声波在管道中的传播特性,分别得出了超声波在管道表面有裂纹和无裂纹时的...