管道外表缺陷红外无损检测和缺陷识别特征方向法

通过对表面存在缺陷的被检测管道内部通以热空气,达稳态后使用红外热像仪记录表面热特征和温度分布,据此实施红外无损检测.检测结论表明这种方法切实有效.文章首次提出了缺陷形状和尺寸识别的特征方向方法,得到一些有益结论.该方法也为实现红外故障智能诊断提供了一条技术路线.     

复合材料无损检测技术

由中国船舶工业总公司船舶工艺研究所和哈尔滨工业大学共同研究的复合材料无损检测技术,已经通过评审。以船上广泛应用的复合材料——缠绕型玻璃钢制品为对象,进行了超声波、激光全息、热扫描红外三种无损检测新技术的研究。这三种检测方法都具有非接触、重复性好等特点,可以用于玻璃钢产品的质量检测。超声波无损     

基于神经网络算法的船体结构腐蚀分析及预测

针对船体测厚数据未能被有效利用的问题,提出一种基于神经网络算法的结构腐蚀分析、预测方法,为船舶的健康管理提供评估及决策支持。依据神经网络算法的基本原理和建模方法,研究测厚数据结构、神经网络输入参数的选择、腐蚀状况的分析及预测等关键问题的实现方案,并在此基础上开发船体可视化模型关联测厚结果的展示、分析功能,应用于实船测厚数据并形成有针对性的分析结论、决策建议。采用该方法对某船实际测厚数据进行分析,预测出该船型随船龄的增长腐蚀严重的区域,并在3D模型中展示。     

基于线性逼近的感应加热弯曲成形工艺及其应用

采用高频感应加热装置进行热弯成形试验，得到典型的单曲率板。通过高效的热-弹-塑性有限元计算，再现板材热弯成形的温度场特征和力学响应。同时，研究感应加热过程中的工艺参数对板材弯曲变形的影响，提出线性逼近迭代二分法和迭代0.618法，确定板材实际加热中的加热线位置和感应加热速度，并对其进行有限元分析。研究结果表明：采用规划的工艺参数进行热-弹-塑性有限元分析，得到的面外弯曲变形和面内收缩均与目标曲率板相吻合；线性逼近迭代二分法和迭代0.618法应用在感应加热单曲率热弯成形中具有良好的可行性和准确性，可供曲板热弯工艺的规划参考。     

红外热成像测温技术及其应用

自然界一切温度高于绝对零度的物体都在以电磁波的形式向外辐射能量,其中包括0.7μm～100μm的红外光波.红外光具有很高的温度效应,这是红外热成像测温技术的基础.红外热成像就是通过红外探测器接收被测物体的红外辐射,再由信号处理系统转变为目标的视频热图像的一种技术.它将物体的热分布转变为可视图像,并在监视器上以灰度或伪彩显示出来,从而得到被测物体的温度分布场信息.     

径向基神经网络实现红外目标检测

本文分析了径向基神经网络的优点,并详细地描述和设计了基于径向基神经网络的红外目标检测,在设计神经网络的过程中,阐述了神经网络的隐层、输出层的节点数以及学习速率等,最后将其应用到实际检测中,通过实验结果可以看出,本文所采用的径向基神经网络在红外目标检测方面具有良好的逼近性和收敛性。     

船舶板材几何尺寸的变化对高频感应弯板成形的影响

采用ANSYS软件对低碳钢平板的高频感应线状加热弯板成形过程进行热弹塑性有限元分析.利用相关数值结果定性分析了板材几何尺寸对温度场、最终面内收缩变形和角变形的影响,比较了3个不同尺寸平板以及单一变化板宽或板长的各类变形、应力场及塑性应变.研究结果表明,加热条件完全相同时,平板尺寸的变化对最终温度场的变化影响不大;平板长度及宽度方向的尺寸变化对平板的变形均有较大影响.     

液态硫磺运输船热煤油加热系统及罐体保温研究

针对液态硫磺的物理特性及运输条件,使用热煤油加热系统对液态硫磺进行保温、加热.对液态硫磺船加热系统中的硫磺罐保温层、热煤油加热系统做了分析,提出硫磺热煤油加热系统的可行性设计方法、经济保温层的计算公式,阐述了硫磺罐加热盘管设计应注意的问题.     

船舶板材边界条件对高频感应弯板成形的影响

采用ANSYS软件对低碳钢平板的高频感应线状加热弯板成形过程进行热弹塑性有限元分析,利用相关数值结果定性分析材料模型、平板边界条件对成形热过程中最终面内收缩变形和角变形的影响,为船板成形自动化加工提供数据支持.     

基于计算机图像处理和等高线分析的红外无损检测

通过检测的实例说明,在计算机图像处理和等高线分析的基础上,所提出的方法有效减小了红外热像中存在的背景噪声和边缘模糊带来的不利影响;对被检测对象的轮廓和过热区域的识别具有较高的精度;对红外无损检测的实施、对提高诊断效率、避免误诊和漏诊具有一定的工程应用价值.     

感应加热板材成形的有限元分析及工艺规划

通过感应加热实现板材的热弯成形，具有精准控制、安全便捷等特点。本研究采用新型便携式感应加热设备，对8mm船板钢进行热弯成形试验；并基于热-弹-塑性及弹性有限元计算，预测感应加热面外弯曲变形，与测量数据基本吻合。同时，考虑试验成本高昂，通过大通量的有限性计算，建立感应加热参数与板材弯曲的数据库；并通过回归分析，拟合出感应线圈移动速度与板材弯曲角度间的数学关系。当板材弯曲曲率相同时，通过线加热位置的迭代二分法，可线性逼近板材的目标弯曲形状，进而快速规划加工工艺，并进行了验证。     

三维移动式钢板高频感应加热成形电磁-热-力全耦合有限元建模研究

文章基于ANSYS-APDL语言,建立了三维移动式钢板高频感应加热成形电磁—热—力多物理场耦合有限元模型,并使用线圈单元选取法实现了感应线圈热源模型的移动。文中采用此模型研究了Q345钢板在不同加热功率下的变形情况,得到如下结论：钢板加热时受热不均匀,加热区上下表面温差很大最后阶段出现端部效应;随着加热功率的增大,钢板表面瞬时最高温度也增大;加热过程中钢板最大压应力出现在上表面加热区前端,最大拉应力出现在钢板上表面加热区的前方;冷却后钢板最大压应力出现在加热线末端,最大拉应力出现在加热线中段区域;开始时加热区上翘,已加热区冷却下凹,当热源接近末端时,已加热变形区上翘,钢板经过冷却后,整体下凹;随着加热功率的增大,加热区域Y方向变形 Uy越大,钢板弯曲角度线性增大,曲率半径先减小后趋于定值;改进后模型的模拟结果与相同实验参数下的实验结果基本吻合,与传统模拟方法相比更接近实验结果。     

船体曲率板感应加热成形工艺研究

[目的]在船舶建造过程中,板材的弯曲成形工艺不仅影响建造成本及周期,而且其成形精度也会影响船舶的水动力性能及其运营成本。[方法]针对船体板材双曲率成形效率低且精度差等问题,首先以感应加热作为热源,实现热弯成形,得到典型的帆形曲率板;然后通过高效的热?弹?塑性有限元(TEP FE)计算及基于弯曲力矩的弹性有限元计算,再现板材双曲率热弯成形的力学响应;同时,研究感应加热过程工艺参数影响板材弯曲成形的力学机理,提出线性逼近迭代二分法,实现板材热弯成形中加热位置和热源移动速度等工艺规划,并进行板材热弯成形过程及参数的有限元计算验证。[结果]结果显示,采用基于规划的工艺参数计算分析所得面外弯曲变形与目标曲率板的弯曲形状相当吻合。[结论]研究结果验证了线性逼近迭代二分法在实际工程应用中的可行性和准确性,并为曲率板成形工艺的优化提供了新的解决方案。     

单曲率船体外板电磁感应加热弯曲成型工艺规划

以18.000 mm厚的船用AH36钢板为研究对象，开展电磁感应加热弯曲成型试验并测量板材的瞬态温度，采用手持式三维扫描仪获取板材点云数据，利用后处理软件得到板材面外弯曲变形云图。基于热-弹-塑性有限元分析，模拟板材电磁感应加热弯曲成型过程，温度和面外弯曲变形计算结果与测量数据较吻合，验证建立的数值模型的准确性。基于高通量的有限元分析，建立热源移动速度与横向弯曲角度的数学关系。针对单曲率板材，提出内接折线法和外切折线法拟合板材弯曲形状，给出相应的板材加热线位置和热源移动速度等工艺参数，进行热-弹-塑性有限元分析。计算结果表明，由提出的两种方法得到的面外弯曲变形均与目标曲率板的弯曲形状相吻合，证明内接折线法和外切折线法应用于实际工程的可行性。     

信息物理融合系统在水火弯板成型复杂曲面检测中的研究

针对水火弯板成型复杂曲面检测难度大且精度低的问题,提出了一种新型水火弯板板形检测方法,并引入信息物理融合系统的思想及相关技术,构建具有外板加工实时检测、外板成形协同检测等功能的水火弯板板形检测系统。研究该检测系统旨在达到水火弯板板形检测过程中通信、计算、控制三者融合的目标,从而大幅提高水火弯板板形检测过程的自动化程度。     

Prediction of steel plate deformation due to triangle heating using the inherent strain method

In a shipyard, line heating and triangle heating are two major processes carried out by skilled workers to form curved plates in various shapes under various heating conditions. There have been many studies on line heating, but triangle heating has rarely been studied owing to its complicated heating process with irregular multiheating paths and highly concentrated heat input. Triangle heating is the most labor-intensive job. Hence, it is essential for most shipyards to study the automation, as well as the improvement, of the triangle heating process in order to increase hull-forming productivity. In this study, a pioneering attempt to simulate triangle heating was made. A circular disk-spring model is proposed as an analysis model for the elastoplastic procedure of triangle heating, and the inherent strain method is also used to analyze the deformation of plates. The results of the simulation were compared with those of experiments and showed good agreement. It is shown that the present approach and the model used in this study are effective and efficient for simulating triangle heating for the steel plate forming process in shipbuilding.     

水火弯板工艺参数和角变形关系的有限元分析

对于完全采用水火弯板成形船体板的情况,根据要加工形成的角变形量给出合适的工艺参数是水火弯板成形系统必须解决的问题.为了确定工艺参数,必须探索加热条件和角变形之间的关系.为此,文章提出了利用小板的变形来研究大板变形情况的相似性规律,并且用体功率模型来综合地考虑火焰速度、火焰有效功率、火焰作用半径和钢板厚度对角变形所引起的综合作用.基于这些分析方法,利用三维有限元法分析热源气体流量和热源速度对于不同厚度钢板的成形关系.     

Nonlinear dynamic response of blast-loaded stiffened plates considering the strain rate sensitivity

The aim of the present paper is to develop a simple theoretical method which can quickly calculate the nonlinear dynamic response of stiffened plates under a blast loading. The large deformation behavior of the stiffened plate is analyzed by using a singly symmetric beam model as representative of the stiffened plate. The material is assumed to be rigid-perfectly plastic, and the strain rate sensitivity is considered by using the Cowper–Symonds constitutive model (CS model). By Lee's extremum principle, the instantaneous modes of nonlinear structural response are determined. A series of calculations are performed to investigate the influence of pulse intensity, pulse duration, plate thickness, stiffener spacing and material property on the displacement response. The obtained results are in good agreement with those of numerical simulations performed by software package ABAQUS, and then a definition for the cases when the simplified method proposed here can be used is provided.     

基于 GPU 的 Harris 图像特征提取

船用钢板的加工制造主要采用水火弯板的加工过程,随着三维测量技术的发展,现代工业系统主要采用视觉测量技术,它针对目标钢板的纹理特征不明显的特点,提出了一种点阵结构光的方法来测量钢板的三维形状.通过对钢板投影一些点阵,采用基于 GPU 的 Harris 加速角点检测算法提取投影特征点.实验结果表明,对于分辨率为995＆#215;646大小的图像加速比提高了26.36倍.