基于深度神经网络的7065铝合金厚板应力检测模型

针对工业生产中传统超声应力检测法对铝合金厚板在不同拉伸率和不同温度条件下存在的测量误差的问题,以7065铝合金厚板为实验对象,提出一种在不同拉伸率和不同温度条件下的基于树突神经网络的应力预测模型与传统超声检测法融合的应力检测模型,然后使用改进的GSA-GRNN对该应力检测模型进行温度补偿。以南南铝公司生产的7065铝合金厚板为研究对象,使用恒温槽为超声检测提供恒温环境,分别对不同拉伸率、不同温度下的7065铝合金厚板进行超声检测,将声时差、拉伸率作为输入参数,应力作为输出参数,创建一个基于树突神经网络的应力检测模型,然后将应力检测模型的输出作为输入,使用改进的GSA-GRNN建立温度补偿模型对应力检测模型进行温度补偿。研究结果表明:融合了传统超声声时差的检测模型均方根误差为0.84636,相关系数为0.99743,和其他神经网络模型对比,该模型拥有更好的精度;在对该模型进行温度补偿后,模型的应力均方根误差和相关系数分别可以达到0.78848和0.99844,模型的精度得到了进一步的提升。证明基于数据驱动的神经网络融合传统超声检测可以有效降低检测误差,同时省去传统检测方法人工计算应力的时间,提高了检测效率。研究结果可以为基于数据驱动的应力检测模型提供进一步的优化参考。

油气管道非饱和磁化应力检测技术研究

应力集中是在役油气管道损伤、失效的重要原因,为能源的输送安全埋下巨大隐患。为此,提出一种非饱和磁化管道应力检测新方法,分析了非饱和磁化油气管道应力检测机理,推导获得了应力检测等效磁路模型,利用有限元方法探究了屏蔽层对应力响应信号的影响规律,对X52管道钢试件在0~140 MPa范围内进行拉伸应力检测试验,验证了非饱和磁化检测探头对试件应力状态的感知能力。研究结果表明:随磁屏蔽层长度增加,信号畸变度持续增加,但梯度值减小;随磁屏蔽层厚度增加,信号畸变度先增加后减小;拉伸应力与响应信号呈现负相关的线性变化趋势。研制的检测探头对应力状态感知的灵敏度达到18.48 mV/MPa。研究成果可为管道应力集中在线检测探头及装备研制提供参考。

便携式在役锚索预应力检测设备研制及应用

现有的锚索预应力检测设备要求锚索外露段长度>70 cm,不适应于运维期的在役锚索检测,且质量大都在150 kg以上,对于高陡边坡锚索检测显得笨重。为此研制了HRAD-300型便携式在役锚索预应力智能检测仪,可适用于钢绞线外露长度>7 cm的在役锚索预应力检测。检测仪位移量程200 mm,测量误差0.01 mm;测力量程300 kN,测量误差±1%FS,单件质量<15 kg,总质量<40 kg。基于反拉法原理及检测曲线形态,提出锚下有效预应力算法,并编制了相关软件。室内试验表明,检测曲线形态多为拐点不明显型,计算值与原始锁定值基本一致。使用该设备对邛崃市天台山景区凤凰岩不稳定斜坡锚固工程进行检测,结果表明,现场锚索检测曲线多为拐点明显型,具有明显的突变点及陡降;锚索运行状态良好,持续发挥功效,2号锚索预应力损失较为明显,可以采取补偿张拉方式;同一锚索的不同钢绞线存在受力不均的情况。便携式在役锚索预应力检测仪智能、轻便,可为锚固工程健康评价提供数据支撑。

基于永磁效应的钢绞线应力检测方法研究

基于永磁效应提出一种新的钢绞线无损应力检测方法,由永磁体的分子环流模型推导了矩形永磁体磁场强度分布,建立反映钢绞线应力与传感器内永磁体磁感应强度的力-磁关系理论模型。利用Ansys Maxwell电磁有限元软件对力-磁关系理论模型进行了数值分析。结果表明,钢绞线的受力状态与永磁磁感强度存在函数对应关系,以轴线中点为原点,原点起始磁强数值最高,此时钢绞线应变应力增大,磁感应强度数值沿两侧按一定规律逐渐减小。据此,提出一种新型的应力检测传感结构,并搭建了试验验证平台。试验数据分析表明,在多次加、卸载循环下,加载时磁通量随应力增大而减小,卸载时磁通量随应力减小而增加,线性函数和二次函数均能较好地描述磁感强度与应力应变值之间的相互关系,验证了笔者提出的检测理论和传感结构的可行性和有效性。

夹钳起重机端梁腹板裂纹分析与应力检测及疲劳寿命研究

以某钢厂热轧生产线上在用的夹钳起重机为研究对象,通过对桥架端梁腹板裂纹进行静强度有限元分析和满载状态下应力检测及剩余寿命进行估算,对设备运行现状安全性作出评价,不仅可有效保证起重机工作的安全性和可靠性,同时及为设备的计划性维修和更新换代提供技术依据。

超声应力检测技术综述

应力检测是保证机械装置稳定可靠运行的必要手段,而考虑到机械装置结构的复杂性与工作环境的多样性,其对检测方法的要求较高。超声应力检测以其高精度、无害性、强适应性等优点在连续介质与非连续介质内外应力检测中得到了广泛的关注与应用。文章针对超声应力检测中最主要的三种方法:声弹性效应法、声反射系数法以及非线性超声检测法,结合国内外学者的研究成果,从其工作原理、发展过程与实际应用等方面分别进行综述,总结其发展现状,并对其未来发展提出展望。

基于FPGA和LabVIEW的磁声发射应力检测系统设计

磁声发射(Magnetoacoustic emission,MAE)是一种应力检测的有效方法,针对传统检测仪器设计参数固定,灵活性较差的问题,结合FPGA(现场可编辑逻辑门阵列)和LabVIEW设计了参数可调的磁声发射应力检测系统。其中,FPGA负责激励信号产生波形,并将接收到的AD转换数据发送至上位机进行处理。设计的LabVIEW上位机程序负责信号接收、数据处理和存储。试验结果表明,所设计的检测系统简单可靠,集成度高,能够灵活调整激励信号,满足应力检测的需求。

球墨铸铁管道磁记忆应力检测的数值模拟及验证研究

目的针对当前磁记忆应力检测方法研究较少的问题,建立适用于球墨铸铁管道的磁记忆应力检测方法,并进行合理验证。方法采用解析计算和有限元仿真模拟2种方法,建立球墨铸铁管道磁记忆应力检测模型,研究应力值和传感器提离值对球墨铸铁管道磁记忆信号的影响,并通过搭建球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台进行模型验证。结果轴向峰值和径向零点位置不随应力变化发生偏移,信号强度随应力值增加呈线性变化。球墨铸铁管道磁记忆信号随着提离值的增加呈指数衰减,在2.5~4 mm内,提离值的衰减近似呈线性,信号波动较小,适用于信号采集。结论2种方法的结果较为吻合,球墨铸铁管道磁记忆应力检测实验平台的结果与数学仿真计算具有很好的一致性,这些模拟和实验结果均验证了基于解析计算和有限元建立的2种磁记忆应力检测模型的数值合理性。

残余应力检测技术及其应用

随着我国工业水平的不断提升,残余应力问题日益受到重视。准确测试和控制残余应力可以实现改善材料性能、提升尺寸精度、延长寿命等目的,进而提升关键工程构件的安全性和可靠性。因此,残余应力检测技术在航空航天、核电、船舶等领域发挥着重要作用,为工程构件力学性能研究和安全评估提供关键数据支持。总结了目前常用的残余应力检测技术的原理、适用范围、优缺点等,讨论了选择残余应力检测技术时需考虑的主要因素,指出了残余应力检测技术在科研和应用领域的发展趋势。

基于应力检测的船闸浮式系船柱系缆力在线监测系统方案研究

针对船闸浮式系船柱被动监管的弊端,本文提出了一种基于应力检测的船闸浮式系船柱系缆力的在线监测系统方案。该方案提出的在线监测系统集成了应变检测装置、数据采集装置、蓄电池、无线充电装置和终端处理装置,能够实时远程监测系缆力,辅助判断船舶是否系缆,及时发现系船柱卡阻、系缆桩断裂、缆绳断裂等情况,参与船闸运行控制系统的预警和应急操作,从而保障船闸运行安全,减轻运行人员的劳动强度。

预应力混凝土桥梁锚下有效应力检测方法研究

为了提高预应力混凝土桥梁施工质量控制效果,针对预应力混凝土桥梁锚下有效预应力检测方法进行研究。根据预应力混凝土桥梁施工质量控制需求,运用多元线性回归函数准确获得预应力混凝土桥梁锚下有效预应力检测数据,并计算混凝土桥梁的有效预应力偏差、同束不均匀度以及同断面不均匀度,根据计算结果对预应力混凝土桥梁进行调整。试验检测结果表明:所研究方法能够准确预测预应力混凝土桥梁的锚下有效预应力检测结果,降低检测数据的偏差结果,使预应力混凝土桥梁预应力施工质量符合相关控制指标。

水下超声应力检测影响因素试验研究

文章根据超声临界折射纵波法针对海洋石油工程结构水下应力检测中可能影响检测精度的线缆长度、水压及温度等三类因素进行试验及分析,并根据分析结果提出因温度影响的应力偏离优化方法,研究结果对于优化检测工艺、提高应力检测精度具有一定的工程价值。

升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法研究

随着船舶体量的不断扩大,升船机的安全等级不断提高。螺杆是承船厢的重要连接部件,对其焊接处裂纹应力的精准检测可有效保障升船机在运行过程的安全。因此,文中提出一种针对升船机螺杆焊接裂纹应力检测方法。升船机中的螺杆材质为高强度渗碳齿轮钢18CrNiMo7-6,采用高温、冷却、液化等处理手段,制备出焊接处带有裂纹的螺杆样件。针对螺杆材料特性与焊接工艺,根据X射线衍射技术及布拉格定律,找出了焊接裂纹应力检测方法。电解腐蚀剥层处理螺杆样件,检测裂纹处5个标注点的应力。经应力变化与误差变化情况验证,应力检测结果与裂纹宽度有负相关性,与荷载量呈正相关性,与实际工况吻合。2组试验的绝对误差均显示该方法具有较高的检测精度,且不受裂纹宽度及螺杆末端荷载量的影响;相对误差则显示出当裂纹宽度达到一定程度,会大幅降低该方法的检测精度。

基于电磁弹式技术的PCCP预应力检测

由于工作性能优越,经济优势明显,预应力钢筒混凝土管(PCCP)作为一种新型复合管材,广泛应用于大型水利管网建设中。因此,对于管道关键部位预应力钢丝的检测非常重要。本文新采用了一种电磁弹式应力检测技术,并结合水压试验相关应力采集数据对该技术的适用性进行分析。试验结果表明:电磁弹式技术在PCCP钢丝预应力检测中的适用性和准确性较高,满足实际工程中的钢丝预应力检测需要。

超声应力检测技术在受泥石流影响压力管道检测中的

压力管道是石油和天然气主要的运输方式,我国幅员辽阔,泥石流活动区域在我国分布广泛,压力管道受泥石流等自然灾害影响概率大,为保障受泥石流影响压力管道安全运行,在不破坏管道本体前提下,将超声应力检测技术应用到压力管道环焊缝应力检测中。本文以贵州某受泥石流影响压力管道为研究对象,分析了受泥石流等自然灾害影响压力管道缺陷特征,利用超声应力检测对受影响管道进行了当前应力检测,分析了管道当前应力状态,提出了整改方案,取得较好效果。

La_(2)Zr_(2)O_(7)热障涂层中Y_(2)O_(3):Eu^(3+)应力检测单元的高温稳定性及响应机制

热障涂层(TBCs)服役过程不可避免会经历应力的累积和释放,最终导致涂层开裂失效,因此应力检测是探究TBCs失效的关键之一。本文通过构建热障涂层材料(La_(2)Zr_(2)O_(7),LZO)与荧光发光材料Y_(2)O_(3):Eu^(3+)复合体系,研究了Y_(2)O_(3):Eu^(3+)及复合体系的高温稳定性及发光特征,建立了荧光发光特征峰与TBCs层内应力对应关系,最终揭示了LZO/Y_(2)O_(3):Eu^(3+)复合体系应力响应机制。结果表明:荧光粉末经1200℃高温煅烧2 h后仍表现出优异的发光特性;随着Y_(2)O_(3):Eu^(3+)添加量的增加,复合体系特征波长对应的发光峰强度呈不断增加的趋势,但增加幅度不断减小,最终选用Y_(2)O_(3):Eu^(3+)添加量为6%(质量分数);在LZO/Y_(2)O_(3):Eu^(3+)复合涂层体系中,Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(1)跃迁在^(5)D_(0)→^(7)F_(J)(J=0,1,2,3,4)跃迁中占主导地位,最终拟合得到^(5)D_(0)→^(7)F_(1)跃迁峰谱带重心波长与涂层内拉应力/压应力的线性关系。拉应力传感方程为λ_(T)=614.92510+0.03434σT,灵敏度为0.03434 nm/MPa。压应力传感方程为λ_(P)=618.60583−0.06407σP,灵敏度为0.06407 nm/MPa。

分析预应力检测技术在公路桥梁施工中的应用

预应力检测技术的高效应用可以有效提高公路桥梁工程施工的质量,延长公路桥梁的使用寿命,并为公路桥梁工程创造可观的经济效益。基于此,从预应力检测技术在公路桥梁施工中的应用概述着手,结合预应力检测技术在公路桥梁施工中的具体应用以及其中存在的问题,提出了预应力检测技术在公路桥梁施工中应用的优化措施,旨在帮助相关施工人员严格把控预应力检测的施工技术要点。

预制T梁形变分析及有效预应力检测评估技术

导致预制T梁发生形变的因素有很多,其中最为关键的是预应力的变化与作用方向,因此,对预制T梁形变及有效预应力检测评估技术进行分析与研究。首先,对预制T梁形变及影响条件进行简要分析,并得出形变的结果。结合上述得出的形变结果,获取预应力荷载参数,同时,设定双向机理检测结构,以此为基础,构建SFM重叠检测模型,采用竖向压缩检测实现有效预应力检测评估,为后续的施工奠定更为坚实的基础,推动相关行业的进一步创新与发展。

基于FBG和EMD的悬挂式永磁磁浮轨道厢梁应力检测技术研究

提出一种基于经验模态分解方法(EMD)的悬挂式永磁磁浮轨道厢梁光纤布拉格光栅(FBG)应力检测技术,用于检测过车时轨道厢梁应力,检测应力是否在安全范围内,保证行车安全性和平稳性。考虑到强磁场以及电磁干扰影响,采用轨上无电的FBG光栅传感应力检测方案,在上/下导向轮行径位置处分别布置一个测试点。FBG测试点受低频挠曲应力和高频导向轮应力双重作用,采用EMD方法分离两种应力,实验结果表明过车应力测试结果符合预期,可以有效确保轨道厢梁健康以及车辆的行驶安全。

基于MBN应力检测系统的磁化电压优化分析

针对目前磁巴克豪森噪声应力检测系统在低激励频率情况下,检测信号强度不够以及稳定性不佳等问题,进行了磁巴克豪森噪声应力检测磁化电压的优化研究。以45#钢材料为实验对象,利用有限元电磁场仿真分析软件ANSYS Maxwell对励磁部分进行了仿真,分析了不同磁化电压下的试样磁化效果。在同一励磁频率下,通过比较不同磁化电压对磁巴克豪森噪声检测信号的影响,得到了磁巴克豪森信号与磁化电压之间的关系,确定了最佳磁化电压。实验结果表明,在采用低激励频率保证检测深度的前提下,当磁化电压幅值处于7 V时,磁巴克豪森噪声信号强度高,对应力损伤检测的灵敏度高,稳定性佳,分辨率最高,且同应力的拟合度好,说明低激励频率条件下的磁巴克豪森噪声应力检测系统的检测能力得到了改进。