基于改进YOLOv5的船体焊缝缺陷自动检测方法

为解决采用人工手段检测船体焊缝速度慢、准确度低的问题,提出基于改进YOLOv5的船体焊缝缺陷自动检测方法。利用相机采集船体焊缝图像,使用正弦灰度变换对焊缝图像进行处理,避免焊缝图像特征消失,提高正常焊缝与存在缺陷焊缝间的对比度,将处理后焊缝图像作为YOLOv5网络的输入样本,经网络Backbone、Neck以及Head部分处理,输出焊缝缺陷自动检测结果,并使用Ghost Net替换YOLOv5网络主体部分的一般卷积层（CBS）,降低网络进行船体焊缝缺陷检测的计算量和资源消耗量。实验结果表明,采用正弦灰度变换后的图像更加清晰,可突出显示焊缝缺陷特征,提升焊缝缺陷检测结果精准。改进后网络训练损失函数为0.15,平均准确率为98%,可实现不同焊缝位置的缺陷检测。     

船体结构角焊缝的应力分析与试验

采用焊缝强度计算理论、有限元数值分析及组合钢构件压弯试验,研究船体结构角焊缝的受力性能。对比理论分析、数值计算、模型试验的结果表明,角焊缝剪应力的理论计算方法正确,试验实测焊缝剪应力的大小及分布与理论焊缝剪应力较一致,焊缝剪应力的测定方法可靠,为焊接系数的验证研究工作打下了基础。     

厚壁铝合金摇动电弧窄间隙GMAW焊缝气孔分布与成形

严重的气孔缺陷和不良的焊缝成形会影响厚壁铝合金窄间隙熔化极气体保护焊(narrow gap-gas metal arc welding, NG-GMAW)的焊接质量.文中针对摇动电弧NG-GMAW焊缝气孔分布及成形进行研究,为实际焊接应用提供指导.研究了电弧摇动角度、摇动频率及侧壁停留时间对焊缝气孔分布及焊缝成形的影响规律,探讨了焊缝气孔分布与成形之间的关系,分析了电弧摇动对焊缝成形和气孔分布的影响机制.研究表明:电弧摇动对焊缝气孔分布及成形有直接的影响,焊缝气孔缺陷与焊缝成形之间存在明确联系,良好的焊缝成形对应着较低的气孔率.     

基于生产降本提效的船舶焊缝设计优化

为降低生产成本及提高施工效率,结合现有生产工艺的特点,通过研究入级船级社规范对焊缝设计的要求,考虑焊缝设计的经济性及可操作性,建立有效的焊缝设计优化工作机制,在详细设计阶段和生产设计阶段实现焊缝设计优化。优化的焊缝设计可充分利用现有资源,减少额外的生产投入,降低生产综合成本。将降低施焊难度及推广自动焊的设计理念融入焊缝设计中,在提高焊接效率的同时,产品焊缝的焊接质量特别是外观成形质量可得到保证,减少焊缝的补焊及打磨工作,提高产品的整体生产效率。     

CSR和CSR-H的焊接系数研究

归纳和定性分析CSR和CSR-H的焊接系数,确定焊接系数的影响因素。提出焊接系数利用因子的有限元分析方法,确定焊缝强度的应力标准。进行了13艘CSR船舶船体结构焊缝应力的提取和焊接系数利用因子的计算,获得CSR船体结构各类角焊缝利用因子的统计结果。通过短柱和板条梁的焊缝强度试验,验证焊缝强度标准及焊缝应力公式的正确性和适用性。     

等壁厚钢管桩横向焊缝应力集中系数的数值模拟

大型海洋工程结构多常用钢管桩,在钢管桩的制作和安装过程中通常会产生环向对接焊缝,由管节偏位引起的环向焊缝应力集中现象是焊缝疲劳热点应力评估和焊缝疲劳安全分析的重要影响因素.通过实用近似分析方法,研究在轴向拉力和平面内弯矩单独作用下等壁厚对接焊缝应力集中间题,得出等壁厚拉弯构件对接焊缝应力集中系数的近似计算公式;根据对钢...     

厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析

船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造,焊接产生的残余应力复杂,易导致焊接结构断裂和疲劳失效.本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程,预测结果与测量结果吻合较好.预测结果表明,纵向残余应力在焊缝区为拉应力,沿接头宽度方向逐渐减小最终转变为压应力,正面焊缝中部区域拉应力值明显降低;横向残余应力在焊缝区上表面及背面填充处为拉应力,沿接头宽度方向逐渐降低,在正面焊缝中部区域为压应力;Z向残余应力主要存在于焊缝区,正面焊缝以压应力为主,背面焊缝以拉应力为主.厚板多层多道焊接过程中,残余应力变化是由于后一道焊缝对已焊的焊缝起到热处理作用导致的,焊缝接头残余应力分布由最后一道焊缝决定.     

船体角焊缝的连接强度分析与焊缝系数

本文阐述了船体结构角焊缝的分类及强度条件,对工作焊缝,按其承载模式建立力学模型,并对其失效模式进行分析,完成了普通强度钢和高强度钢在六种组合模式下的焊缝系数推导,给出了船体结构普通强度钢和高强度钢的推荐焊缝系数,为船舶结构焊缝设计提供理论依据。     

角焊缝充气试验风险及控制方法

以角焊缝充气试验作为预密性首选方案的密性工艺在船舶建造企业中大面积推广,而角焊缝充气试验存在的双气道及型材贯穿处的密性风险也应该得到特别关注。通过抽真空或舱室密性替代水密补板处的角焊缝充气,以全焊透焊段代替止漏孔之间的双面连续角焊缝的方法能降低角焊缝充气的双气道和焊缝遗漏的情况。     

舰船维修中焊缝返修原因及返修方案制订

焊接在现代船舶维修中被广泛应用,焊缝是焊接产生缺陷的主要原因之一,焊缝返修与返修次数成为解决这一问题的关键因素。文章对焊缝缺陷产生原因进行详细分析,对照焊缝产生原因制订返修方案,并在实践中验证其可行性。     

基于多特征点的船舶焊缝图像缺陷识别技术

现有船舶焊缝图像缺陷识别技术存在着缺陷边缘定位功能差、缺陷识别效率低的缺陷。为了解决上述问题,基于多特征点研究船舶焊缝图像缺陷识别技术。以获取的船舶焊缝图像为基础,采用图像分割方法提取焊缝图像缺陷,通过锐化处理增强缺陷边缘信息,利用数学形态法提取缺陷边缘。以得到的缺陷边缘信息为依据,通过标度转换算法计算多特征点参数,实现船舶焊缝图像缺陷的识别。实验结果表明,与现有船舶焊缝图像缺陷识别技术相比,提出的船舶焊缝图像缺陷识别技术极大提升了缺陷边缘定位功能与缺陷识别效率,说明提出的船舶焊缝图像缺陷识别技术具备更好的识别性能。     

灵便的检测工具—焊缝真空试验器

船舶在建造或修理过程中都会有大量的焊缝需要检验,而焊缝的质量水平对船舶安全和使用寿命起到相当关键的作用,因而在工艺中对焊缝质量检测都有相当严格的要求. 通常,船厂的质量检验员凭经验和目视对焊缝的外观实施检验,用超声波或X光拍片等无损检测手段对焊缝的内部质量进行抽样检验,然后采用印油、压水、压气等方法对舱容作密性试验,检验全部焊缝的质量.如果采用焊缝真空试验器来检测焊缝就可简化上述程序,操作简便,检测直观可靠,从而减少大量烦琐工作,使船期明显缩短.     

船体角焊缝截面形状的研究

本文叙述了角焊缝截面的类型及角焊缝凸凹参数对承载力的影响，作者专门设计了模拟船体角焊缝受力形式的试件，采用实验方法对船体角焊缝截面形状与承载能力的关系作了详细的分析，指出当焊角尺寸相同时，在凸面，平面和凹面角焊缝中以凹面的角焊缝承载能力最高。     

基于三线激光结构光的船体大拼接焊缝交叉类型辨识

为实现船壁面的大拼接焊缝的全自主移动除锈,提出一种基于三线激光结构光的激光视觉焊缝辨识方法。针对船体大拼接焊缝的纵横交叉,根据三线激光的特征,对描述激光形态和激光条纹间距的5个变量进行定义,归纳3条激光条纹在焊缝交叉处的特征参量的变化规律,建立十字形、T字形焊缝交叉的统一辨识模型。试验验证:采用三线激光具有更好的抗干扰性、信息量丰富,在各种工况下都能准确辨识焊缝接头交叉类型。研究结果为后续的焊缝实时跟踪和轨迹规划奠定基础。     

船体焊缝缺陷检测的图像处理算法

基于船体焊缝人工检测方式劳动强度大、效率低等现状,针对未融合、裂纹、气孔和焊瘤等典型焊缝缺陷,研究图像预处理和轮廓提取算法,对焊缝特征参数计算方法进行改进以降低图像处理运算量,提出基于有限样本的船体焊缝缺陷识别流程。最后应用OpenCV和C++编程,以焊缝缺陷正确识别率为标准,对图像处理算法和识别流程的有效性进行验证。     

基于极限学习机的舰船焊缝缺陷识别检测研究

焊接技术是影响舰船制造水平的重要因素,在舰船焊接中受多种因素影响会出现焊缝缺陷,尤其在压力管道、外板等焊接部位易出现焊缝,对舰船航行安全构成极大威胁,易引发航行事故。为有效消除焊缝缺陷,必须采用识别监测技术准确识别缺陷和定位缺陷,并对焊缝缺陷进行处理,以提高舰船焊接质量,稳定舰船结构。本文介绍极限学习机算法、优势与改进,提出基于极限学习机的舰船焊缝缺陷识别检测技术方法,能够准确检测出舰船焊缝缺陷。     

环境湿度对药芯焊丝焊接质量的影响与管控

本文对高湿度下的药芯焊丝角焊缝质量进行研究,首先介绍在高湿度状态下模拟舱壁板与球扁钢角焊缝药芯焊丝焊接试验情况.然后分析焊缝质量及扩散氢含量检测结果.试验结果显示:在高湿度情况下,焊缝表面出现大量气孔,降低了焊缝质量;药芯焊丝在高空气湿度下暴露24小时候,焊缝中扩散氢大量增加,增加了氢致裂纹的风险.最后经过试验研究与分析,得出结论,制定防护措施.     

中薄板焊缝超声波探伤缺陷定量探讨

前言中薄板焊缝超声波探伤缺陷定量,虽有许多方法,但都是近似的,这对公正合理地评判产品合格与否带来了一定的困难,因此,准确测定焊缝中缺陷的大小,其重要性越来越突出了。中薄板焊缝超声波探伤问题,涉及到焊缝专用探伤仪和探头的试制;中薄板中超声场结构及中薄板焊缝中各反射体的反射规律;对比     

基于云架构的船舶建造焊缝检测管理系统

结合当前船舶建造焊缝检测的主要方式,采用云架构技术,设计研发船舶建造焊缝检测管理系统。论述系统需求分析、系统架构设计和系统功能设置。该系统体现先进造船企业的数字化管理方式,可缩短船舶建造焊缝检测报验周期,减少质量检验工时,降低质量检验管理成本,提高船舶建造焊缝检测能力。     

钢管桩环形焊缝应力集中系数的数值研究

钢管桩广泛应用于海港码头结构中,很多情况下钢管桩需要由多根通过环形对接焊缝连接的管节组装而成。焊接热循环过程在焊缝处残留角变形,该变形将加重焊缝处应力集中程度,大大降低钢管桩的疲劳寿命。本文首先介绍现有板-板对接焊缝角变形应力集中系数计算公式。然后,建立包含角变形钢管桩环形对接焊缝的有限元模型。基于有限元模型,揭示管径参数对应力集中系数的影响规律,探讨板-板公式在钢管桩环形对接焊缝角变形应力集中系数计算上的适用性。本文的研究结果可为工程设计提供参考。