超声波检测中端点反射法的应用及研究探讨

超声波端点反射法在检测裂纹、未焊透、夹渣等面状缺陷尺寸时有着检测误差小、灵敏度高等优点。文中阐述了超声波端点反射法的原理,探讨了该检测方法在铸件、压力容器的壳体、焊缝以及化工领域的应用与研究现状。现有文献表明,超声波端点反射法在测量裂纹、未熔合等缺陷的尺寸时,误差可保持在1～2 mm范围内。在此基础上探讨了端点反射法检测钎焊接头中间隙未填满的应用可能性。     

轮轨滚动接触疲劳与磨损耦合关系及预防措施研究

随着我国重载与高速铁路的快速发展,轮轨滚动接触疲劳与磨损问题变得越来越严重,已成为影响铁路运输安全的重要因素.因此,采用轮轨试验装置,借助表面分析测试设备,利用三维弹性体非Hertz滚动接触理论及数值程序CONTACT,研究轮轨滚动接触疲劳与磨损机理、轮轨接触斑行为及预防措施,以减轻对轮轨的损伤.主要研究内容和结果如下.     

列车荷载作用下地铁区间双层隧道模型试验研究

列车振动对双层隧道和近距离交叠隧道影响较大。以某地铁区间隧道为研究对象,对一单洞双层地铁区间隧道进行列车振动模型试验,选择合适的试验材料,确定隧道衬砌模型和地层材料参数。依照列车动荷载激振力公式,设计列车振动模型装置,解决动力响应模型试验中动荷载加载的问题。在进行静荷载作用下模型试验的基础上,完成双层隧道列车振动模型试验。测试、分析上行动载、下行动载和上下交会动载3种工况隧道结构的受力状态。研究表明:相对于动荷载,静荷载对结构应力状态影响更大,但在个别部位动荷载影响较大。在上下交会动载作用下,衬砌结构个别位置出现应力集中情况;加速度随着离振源距离加大而明显衰减;在一些测点的试验值与数值模拟结果基本吻合。     

低温下铁路钢轨抗脆断设计方法分析

研究目的:随着青藏铁路的开通,钢轨钢材在低温下安全性能研究的重要性随之凸现出来.为了防止钢轨钢材在低温条件下发生脆性断裂,提出一种实用的钢轨钢材低温下防断设计方法具有重要的现实意义.研究结论:钢轨钢材在低温下属于较为典型的脆性断裂,低温防断设计方法是以试验测量得到的平面应变断裂韧度KIC作为安全分析判据;从工程实际出发,进行低温下钢轨的抗断设计,得出钢轨常见裂纹的容许裂纹上限值aC,为钢轨的伤损检测提供了依据.     

青藏线路基纵向裂纹形成和扩展的机理

在多年冻土地区,尤其是高含冰量的多年冻土区,阴阳坡的出现给路基的稳定性带来了极大的危害.路基两侧往往出现了大量的纵长宽大裂缝,部分裂缝甚至贯穿路基.本文通过对路基现场温度进行监测分析,得出路基纵向裂纹形成的原因是路基下的冻土融沉引起路基应力场重新分布;借助断裂力学定性的分析了裂纹在路基内部的扩展趋势,定性分析的结果与现场的路基剖面图是一致的,最后就裂纹今后的扩展的趋势和有可能的危害进行初步预测.     

基于加速度和卷积神经网络的船体板裂纹损伤检测

裂纹是船舶结构中最常见的损伤形式之一。由于船舶结构十分复杂而且密闭空间多,传统的依靠人力的裂纹损伤检测方法耗时长、主观依赖性强,难以满足智能船舶的需求。本文提出了一个基于加速度和卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）的船体板裂纹损伤实时在线无损检测方法,该方法能够自动地学习裂纹损伤特征。通过基于Python语言的Abaqus二次开发技术建立简支板损伤模型并计算其动力学响应。采集板的加速度数据用于训练CNN模型,利用数据裁剪技术对数据集进行扩充,讨论了不同CNN结构形式对船体板裂纹损伤检测的影响。与基于小波包变换的多层感知机神经网络相比,提出的CNN方法能够更好地提取裂纹位置和长度损伤特征,同时对噪声的敏感程度较低。     

基于三维理论的TC4ELI钛合金疲劳裂纹扩展研究

TC4ELI钛合金以其优异的力学和抗腐蚀性能广泛应用于深海耐压结构。在深海交变载荷作用下,钛合金结构的初始微缺陷易发生疲劳扩展,进而会导致灾难性破坏。因此,耐压结构逐渐采用损伤容限设计理念来保证安全。然而,传统的二维损伤容限设计理念过于保守,不利于三维深海耐压结构的轻量化设计。本文对TC4ELI钛合金的疲劳裂纹扩展进行了系统研究,发现在二维理论框架内材料的裂纹扩展速率依赖于试件厚度和应力比。而基于三维断裂理论,同种材料裂纹扩展速率与厚度和应力比无关。在此基础上,将得到的材料常数用于裂纹扩展模拟,实现了不同试件厚度和载荷下的疲劳寿命与裂纹尺寸的准确预测。     

某发动机排气歧管垫片台架耐久失效分析及改进

针对某发动机排气歧管垫片在开发台架耐久试验中产生裂纹的问题,基于推测的裂纹产生原理给出3种解决方案,并通过有限元与发动机台架耐久试验相结合的方法对3种方案进行分析和验证.结果表明,采用改善方案KAI-3时,排气歧管垫片在原有裂纹位置的应力幅值大幅下降,疲劳寿命预测提升2倍以上,并顺利通过了样件耐久试验验证.     

钢筋砼长柱偏心距增大系数计算方法比较

偏心距增大系数是钢筋混凝土长柱承载力分析的重要参数,根据各国不同的计算方法,以两个理想模型和一个实际工程为例,分析了长细比和偏心距对柱的偏心距增大系数的影响规律,比较了各国计算方法的差异,阐述了长柱的工作机理、破坏过程,为探索新的简化计算方法提供参考.     

Y型焊接接头裂纹产生原因分析

在某化工企业工业管道定期检验时,发现Y型焊接接头大面积裂纹.通过宏观检查、金相检测、硬度检测、光谱分析等,研究了Y型焊接接头裂纹产生的原因.试验结果表明:该裂纹为焊接冷裂纹;裂纹缺陷附近出现局部淬硬组织、Y型焊接接头处焊接及组装应力、焊接接头内可能含氢的联合作用下,在该部位逐渐形成裂纹.