基于改进YOLOv8的地铁列车焊缝缺陷轻量化检测方法

针对现有的地铁列车车体焊接质量检测技术存在检测模型较大、检测精度和效率较低的问题,提出一种基于改进YOLOv8的焊缝缺陷轻量化检测方法。首先,利用相控阵超声波检测仪采集对接焊缝内部缺陷图像,通过图像预处理制作成焊缝缺陷数据集。然后,在YOLOv8模型基础上,利用Inner-SIoU优化原有损失函数、采用C2f-PConv替换C2f模块、引入大型可分离核注意力(LSKA)模块和挤压激励(SE)注意力机制,建立了基于改进YOLOv8的地铁列车车体焊缝缺陷质量检测模型,以提高焊缝缺陷特征提取和多尺度特征融合的能力。最后,利用改进的YOLOv8模型对焊缝缺陷数据集进行训练和测试。结果表明,改进的YOLOv8模型大小为7.91 M,对于焊缝缺陷的检测精度达到98.30%,检测速度达到138.9帧/s,与YOLOv8原始模型相比,模型更小,检测精度更高。

不锈钢车体激光焊连接的模拟方法及强度评估

采用有限元分析方法研究不锈钢车体侧墙激光焊连接的模拟方法与强度分析问题。首先,分别建立实体单元、薄壳单元及梁单元模拟半熔透搭接激光焊连接强度的分析模型,以及梁单元模拟不同焊缝长度的分析模型,并在相同计算条件下,通过对比分析确定了适用于复杂结构激光焊连接强度分析的焊缝单元类型;其次,基于GB/T 37778—2019和接头疲劳试验数据及不同焊缝长度模型的分析结果,总结适用于复杂结构激光焊连接静强度与疲劳强度的评估方法;再次,建立某弧焊-点焊-激光焊的不锈钢车体结构强度分析模型;最后,在EN 12663-1:2010+A1:2014规定的静态与动态载荷工况作用下,分析不锈钢车体侧墙激光焊连接强度。结果表明:AW3状态车钩压缩工况的车体侧墙中部上边梁区域的激光焊梁单元的最小安全系数为1.03;车体侧墙激光焊区域的梁单元的计算剪应力变化范围均远低于106次和107次的疲劳强度值,侧墙激光焊连接疲劳强度冗余大。

基于VR的城轨车辆专业标准化混合教学研究——以“地铁客室车门的安装教学”为例

信息化已经逐步成为高职学校提升教学质量、优化校园治理的内在要求,轨道交通行业正在经历大规模信息化智能化改造,作为培养城市轨道交通专门人才的高职教育者,为了适应当今行业人才培养的需要,推动城市轨道交通专业数字化人才培养变革势在必行。对于地铁车辆设备本身来说,其构造复杂,价格昂贵,实际实训会造成大量耗材,且存在一定安全隐患。以上问题在传统的教学模式中很难解决,为此,基于VR技术以z-Space设备为平台设计了仿真实训软件,采用线上线下、虚实结合的混合教学标准化模式,让学生熟练掌握地铁客室车门安装这一复杂工艺。

轨道列车关键部件加工工艺知识图谱构建及推理

轨道列车关键部件工艺设计过程中存在数据和知识获取不便、相似加工方案重复设计问题,导致加工工艺设计效率难以有效提升。针对这一问题,文章对轨道列车关键部件加工工艺知识进行分类,采集已有加工工艺知识并处理为结构化三元组形式,构建轨道列车关键部件加工工艺知识图谱,实现了多源异构工艺知识统一存储。基于知识图谱,提出以语义相似度评估与节点权重计算为核心的实例检索工艺推理方法,一定程度提高了相似关键部件工艺设计效率。基于上述研究开发的轨道列车关键部件加工工艺可视化推理系统,提高了加工工艺知识获取便捷性及加工工艺推理知识化、可视化水平。

车底护板刚度和抗冲击性能CAE分析和优化

以某车型车底护板为研究对象,采用CATIA软件建立车底护板实体模型,使用有限元分析软件Hy-perworks对车底护板进行静态载荷和抗冲击性能仿真分析,评估固定方案、加强筋结构以及材料选择等因素的影响,为车底护板结构设计和材料选择提供理论依据。

地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究

随着以碳纤维为代表的纤维复合材料的推广和应用,在轨道交通领域,复合材料逐步从非承载件向主承力结构发展。转向架作为列车车辆的核心部件,其较重的质量为列车轻量化革新提供了可观的空间。本文基于纤维缠绕工艺及树脂传递成型工艺,通过对原材料的筛选、模具的设计、工艺参数的优化,成功实现了多腔、曲面、大尺寸、厚壁的碳纤维转向架构架横梁的一体成型。测试结果表明,孔隙率、纤维体积含量、固化度及内部质量等性能充分达到设计要求且减重效果明显,完成了结构功能一体化的复合材料构架横梁国产化研制目标。

不锈钢车体冷调修复后产生的凹坑对车体强度产生的影响分析

本文结合无损探伤和有限元分析,探讨了冷调修复后产生的凹坑变形对车体结构强度的影响。其中,渗透探伤和超声波探伤检测结果显示车体母材和焊缝无裂纹或损伤。根据标准EN 12663-1:2014,采用有限元模型模拟计算了不带凹坑和带凹坑的车体结构强度,并进行了对比。计算结果表明,在凹坑区域,带凹坑的车体的应力值略大,但结构强度仍然满足标准要求。综上所述,冷调修复后的凹坑变形对车体结构的影响较小,结构强度仍然满足要求,为后续解决类似问题提供了重要的参考依据。

机器人自动双丝焊在某地铁车辆转向架侧梁焊缝的应用与优化

文章以某型号地铁车辆转向架侧梁焊缝焊接的方法为研究对象,重点分析机器人自动双丝焊在侧梁外体、对接焊缝以及小件焊缝中的应用。针对自动双丝焊过程中出现的咬边、焊角不匀、飞溅过多、焊缝成型不良等技术难点进行研究。通过优化工艺编程的关键环节、改进自动双丝焊的焊接技巧,并充分利用双丝焊高速脉冲焊接的特性,调整焊接顺序,优化摆幅参数,并调整待焊件及机械手变位机轴值的角度。该措施有效解决双丝焊在现场作业中出现的焊缝缺陷问题,确保焊缝质量符合标准,提高熔敷金属与母材的熔合性。同时,熔敷金属的填充量得到最适宜的提升,不仅保证焊接质量,还使得焊缝成型美观。上述改进和优化显著提升自动双丝焊的焊接水平,对于解决同类型结构焊接件的现场操作难点具有重要指导意义。

单组分聚氨酯固化过程性能测试与计算分析

研究了某一单组分湿气固化聚氨酯固化过程性能的变化规律、初固时间的计算方法。结果表明:刚固化的胶层并未直接达到最终强度,胶层厚度会影响剪切强度,胶层厚度的变化对其固化速率影响不大。在评估初固时间时,需要对胶黏剂固化过程性能参数进行测试,并根据测试结果建立模型计算。

摇枕气室焊接盖板压力变形研究

对摇枕结构及其功能进行简单介绍,并针对生产过程中摇枕气室进行水压、气压试验时盖板凸起变形问题,从气室盖板材料成分、力学性能、现场焊接质量影响因子及设计结构等方面进行分析。通过试件进行理化分析以及力学试验;借助薄板理论,对气室盖板进行受力分析;同时,根据边界条件,对气室盖板进行ANSYS模拟计算。确定盖板变形产生的根本原因,进而完成摇枕附加气室结构优化,从而解决摇枕附加气室进行压力试验过程中凸起变形的问题,使产品性能有了更好的保证。

薄壁空腔转动箱腰形槽加工工艺优化

针对转动箱腰形槽加工中的位置度超差原因进行分析,通过改进加工方法和工装夹具,优化加工顺序、走刀路径、切削参数和数控程序等工艺措施,有效控制加工变形,保证位置度,提高产品合格率。

蒙皮结构侧墙校平工艺方法的研究与应用

文章针对货车薄板侧墙焊接后平面度超差的问题,分析了几种常规校平方法的适应性,最终提出了电磁点状校平工艺方法,并通过工艺对比试验和样车试制生产验证,证明了该校平工艺方法的可行性,解决了货车制造领域薄板校平方面的技术难题。

高速列车构架齿轮箱吊座加工

针对某高速列车构架关键部件齿轮箱吊座下的平面钻床加工效率低的问题,结合齿轮箱吊座结构特点,基于现有工艺流程及数控机床加工技术水平,通过设计数控加工刀具和编制螺旋线铣削加工数控程序,开展数控加工工艺的对比试验,在提高加工效率的同时,有效提升了产品质量和自动化程度。

18CrNiMo7-6喷丸件磨削表面完整性研究

通过对比磨削试验研究了渗碳钢喷丸件的磨削表面完整性,包括表面粗糙度和形貌、表面成分、金相组织、显微硬度和残余应力。结果表明,在研究涉及的工艺条件范围内,喷丸件磨削后表层的残余压应力相比未经喷丸的零件提升30%以上,达到表面-907 MPa的水平,显微硬度也略有增加。磨削速度和径向进给速度对表面粗糙度存在显著影响,影响程度相近,工件转速则影响不大。磨削表面无明显的材料黏附和涂覆现象。即便未发生磨削烧伤,表面仍存在一定氧化,形成金属氧化物等。更为优异的磨削表面完整性为疲劳寿命的提升提供了有力支撑。

轨道交通用焊接产品典型失效案例分析

为了探究轨道交通焊接产品典型失效原因及其影响因素,采用化学成分分析、机械性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对多种轨道交通用焊接产品失效件进行分析。结果表明:轨道交通用焊接产品的失效主要有焊接制造过程中产生的焊接裂纹,焊修时期引发的焊补缺陷以及结构设计不当导致的各种缺陷。分析认为焊接产品的失效主要受到焊接工艺缺陷、焊接件服役环境、焊接结构设计不当以及焊修措施不良等因素的影响。并梳理出焊接产品失效原因与失效影响因素的鱼骨图,为提升焊接产品的使用寿命和质量控制提供了理论依据。

存放时间对铝合金焊丝熔敷金属及焊接性能的影响

针对已开封的铝合金焊丝,对其存放期限进行研究。分别选取存放时间为0、24 h、48 h、72 h、168 h、360 h的焊丝进行熔敷金属抗气孔性能试验和力学性能试验,并测试焊接接头疲劳性能,探究存放时间对铝合金焊丝性能的影响。研究结果表明:存放时间在0~360 h,熔敷金属的抗气孔性能均可以满足标准要求,熔敷金属的气孔数与存放时间呈线性递增关系,拟合度R 2因子达0.94;熔敷金属的力学性能均可以满足标准要求;随着存放时间的增加,熔敷金属的σb、σ0.2、断后延伸率A没有显现出特定的变化规律;随着存放时间的增加,焊接接头疲劳极限σ-1呈现出下降的趋势,存放时间0~24 h,焊接接头疲劳性能良好,承受动载荷能力较强;从实际应用的角度上讲,存放时间0~360 h的铝合金焊丝可以用于生产承受静载荷的构件,而对于承受动载荷的关键构件,焊接所用铝合金焊丝的存放时间不宜超过24 h。

铝合金底架端部地板组装预置反变形工艺分析

针对铝合金底架端部区域焊接变形问题,文章分析了底架的结构组成,通过理论建模计算和试验验证并行的方法确定了预置反变形作用力的位置及大小,并对端部地板组焊工艺进行了优化。工艺优化后,枕梁端部区域的预置反变形作用力满足屈服强度要求,焊后地板平面度达到工艺预期效果,产品质量稳定。

不锈钢城轨车辆电阻焊疲劳性能研究

不锈钢城轨车辆多采用SUS301L冷轧不锈钢薄板,结构以电阻焊连接为主,车辆运行过程中电阻焊接头会受到复杂载荷作用而失效,疲劳断裂是其主要的失效形式。研究电阻焊接头受力情况,对于改善和优化焊接结构设计、电阻点焊工艺及使用寿命评估具有重要意义。文章针对不同强度等级、不同厚度组合的电阻点焊接头进行疲劳试验,分析疲劳性能与SUS301L不锈钢强度和厚度的关系,结果表明:SUS301不锈钢板厚≤4 mm时,板厚的增加有助于疲劳强度的提高;奥氏体不锈钢板SUS301强度等级分别为DLT、ST、MT、HT,在材料板厚一致的条件下,电阻点焊疲劳极限随着材料抗拉强度增加呈现先上升再降低的趋势,与强度等级无直接的正比关系。对不锈钢电阻焊疲劳断裂微观分析,发现试样受力发生偏转,热影响区形成应力集中,电阻点焊试样疲劳裂纹在热影响区萌生并向母材区扩展,疲劳断口呈脆性断裂特征。

铁路货车端墙自动化柔性焊接生产线设计

端墙焊接是铁路货车生产的关键工序,传统的焊接专机生产线因其兼容性差、转型调整周期长,已经难以满足快速变换的市场需求。文章对比分析了9种车型端墙结构形式,设计了一款具有广泛适应性的铁路货车端墙自动化柔性焊接生产线,实现了端墙焊接的上料、组对、传输、焊接、翻转等工序的自动化以及产线的快速转产。

电铲回转保持架焊修工艺

电铲,在矿山行业扮演着举足轻重的角色。其中,回转保持架是电铲得以正常运行的核心构件。但长期的摩擦与使用,难免会引发保持架断裂与损坏。本篇专论,就是着眼于电铲回转保持架的焊修工艺这一主题展开研究的。根据保持架的材质,和断裂的程度,挑选出最为适宜的焊接材料与焊接方法,并严格把控焊接的全过程,这其中包括预热、焊接,以及焊后热处理。实验结果表明,本文提出的焊修工艺能够有效修复电铲回转保持架的磨损和损坏,不仅延长了保持架的使用寿命,而且降低了维修成本。这项研究为电铲回转保持架的焊修工艺提供了新的理论依据和实践经验。