基于轴箱振动混合域特征的钢轨表面状态识别

在复杂的现场环境中,识别模型必须具有实时数据处理能力、对不同状态的准确识别能力和良好的抗噪声能力。针对上述问题,提出一种基于混合域特征和VMD-LSTM的钢轨表面状态识别方法,用于识别钢轨表面的5种状态,即:道岔、接缝、损伤、道岔和损伤的混合状态以及正常状态。该方法主要包括3个阶段,即:混合域特征提取、特征选择和状态识别。通过仍处使用期的列车现场试验采集的振动加速度数据进行验证,测试准确率达到98.26%。实验结果表明,该方法能准确识别钢轨表面状态,可用于实际现场。

激光冲击强化冲击次数对8Cr4Mo4V钢表面状态和力学性能的影响

为了研究激光冲击强化(LSP)不同冲击次数对8Cr4Mo4V钢表面状态和力学性能的影响,采用激光器对8Cr4Mo4V钢表面进行激光冲击强化,并且借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、粗糙度测量仪、显微硬度仪、残余应力检测仪及旋转弯曲疲劳试验机对不同冲击次数的8Cr4Mo4V钢试样的表面状态和力学性能进行表征。结果表明:随着冲击次数的增加,经LSP处理后的8Cr4Mo4V钢表面冲击痕迹占比逐渐增大,最大可占比11.28%,冲击次数超过3次可对8Cr4Mo4V钢造成凹坑损伤;LSP后的8Cr4Mo4V钢表面显微硬度最大可提升4.8%,表面残余压应力最大可达870 MPa,疲劳极限可提升47.30%。

微喷砂对涂层金属陶瓷刀片的表面状态与性能的影响

涂层金属陶瓷刀片具有优异的耐磨性、耐热性以及化学稳定性等优点,其耐磨性受涂层后的表面特征、应力状态等影响。采用不同喷砂压强对CVD涂层金属陶瓷刀片后处理,研究其对CVD涂层金属陶瓷刀片的表面特征及耐磨性能的影响。结果表明,其对涂层金属陶瓷刀片表面会呈现出不同程度的冲蚀磨损,经喷砂处理后的涂层金属陶瓷刀片表面粗糙度逐渐降低,表面残余应力从拉应力转变为压应力,表面硬度和刀具的耐磨性也得到提高。

镀锌钢表面状态对镁/镀锌钢MIG焊焊接性的影响

镁/镀锌钢复合结构件设计和使用可有效降低结构和车身质量,是汽车轻量化发展的热门研究方向之一。为了揭示镁/镀锌钢MIG焊中镀锌层的作用,通过对比未处理、硝酸腐蚀、机械打磨3种镀锌钢表面状态所得MIG焊接头的焊缝成形、界面组织、显微硬度和耐蚀性,开展了镀锌钢表面状态对镁/镀锌钢MIG焊焊接性的影响的研究。研究结果表明:镀锌层的存在有利于改善液态镁合金在钢表面的润湿铺展性,有利于界面区的氧化物夹杂的溢出,促进界面反应进行和界面过渡层的形成,且部分Zn元素可进入焊缝区参与焊缝合金化,因此镀锌钢未处理时所得接头焊缝成形美观,界面过渡层均匀连续,无焊接缺陷产生,焊缝区硬度升高,界面区耐蚀性最佳。在此基础上建立了镁/镀锌钢MIG焊中镀锌层的作用模型,可为揭示镁/镀锌钢焊接机理、改善镁/镀锌钢焊接性,以及提高镁/镀锌钢焊接质量提供一定的理论支持,具有重要的研究意义和应用价值。

不同表面状态LYSO∶Ce闪烁体的发光性能研究

闪烁体表面状态将影响其荧光出射强度和空间分辨等闪烁性能,进而影响辐射探测系统的测试结果。本文通过理论模拟和实验研究等方式,系统表征了LYSO∶Ce闪烁体被射线激发时在4种表面状态下(双面抛光、仅出射面抛光、仅入射面抛光和双面均不抛光)的荧光强度空间分布,以及闪烁体厚度对其空间分辨的影响规律。结果表明,4种状态在法线方向0°的荧光出射相对强度为0.49∶0.64∶0.89∶1,荧光强度随出射角度增加而逐渐减小。随着表面抛光度的降低,闪烁体出射荧光空间分布更均匀。闪烁体厚度为0.3、1.0和5.0 mm时,双面抛光的空间分辨分别为1.70、1.36和1.12 lp/mm,单面抛光-出射面抛光的空间分辨为1.5、1.2和1.0 lp/mm,空间分辨随闪烁体厚度增加而降低,并且双面抛光时空间分辨比单面抛光提升了约12%。

高温氧化对FGH96高温合金粉末表面状态的影响

通过模拟FGH96高温合金粉末在热等静压固结阶段的高温加热过程,利用多种表面分析方法,研究高温氧化对粉末表面状态的影响。结果表明,近热等静压加热温度条件下的高温氧化过程显著改变了FGH96高温合金粉末的表面形貌、表面元素分布和析出相组成。随加热温度的升高和保温时间的延长,胞状晶为主、树枝晶为辅的表面凝固组织被氧化物/碳化物层所覆盖,高温氧化过程促进粉末基体内部的Ni、Ti、Zr、Nb、Al和C原子逐渐扩散到粉末表面,粉末表面预先存在的氧化物(ZrO_(2))为MC型碳化物((Ti,Nb)C)的形核提供了结构条件。控制粉末表面氧化物的形成可以有效限制合金中形成原始颗粒边界缺陷。

形变强化金属材料表面状态特征的疲劳演变研究进展

概述了形变强化技术对金属材料疲劳性能的增强机理,主要归因于残余压应力、加工硬化、微观组织等表面状态特征的协同作用。重点综述了形变强化处理后金属材料表层的残余应力、加工硬化以及微观组织等表面状态特征在热载荷、机械载荷影响下疲劳演变的研究进展,分别总结了热载荷、机械载荷以及热-机械耦合载荷等作用条件下残余应力松弛行为、加工硬化松弛行为以及微观组织的疲劳演变规律与机理,并就热载荷、机械载荷作用下残余应力松弛行为的理论预测模型进行了归纳总结。在此基础上,讨论了关于残余应力、加工硬化以及微观组织等表面状态特征因素之间内在联系的研究进展,并指出了对于上述三者之间的逻辑关系目前研究存在的不足之处,以及尚待解决的问题。最后分析了当前金属材料表面形变强化研究中存在的一些问题与不足,并对表面形变强化抗疲劳制造技术未来的发展趋势进行了展望。

柔性箔片气膜密封实际表面状态下的声发射信号特征

柔性箔片气膜密封技术是1种先进的非接触式柱面气膜密封技术,可满足极端参数下高性能旋转机械的密封需求,然而该柱面密封结构不同表面状态运转下的信号特征规律较少研究.因此,本文中通过搭建密封试验台采集不同表面状态下的AE信号频率,进而利用AE波形图和傅里叶变换对其不同表面状态下AE特征规律进行分析与探讨,对比获得不同压力、转速以及膜厚变化时的AE频率特征,从而确定AE信号与气膜密封表面状态相关的幅频信息.结果分析表明:不同表面状态下,AE信号特征频率呈现中心幅频特征不同,且柔性箔片气膜密封结构的AE信号特征至少存在两种明显的中心频率变化,这是由柔性箔片气膜密封的楔形间隙结构变化导致;另外,当密封试验压差和转速变化时,AE频率特征发生了一定程度的变化,但AE中心频率分布基本不变;最后,由于AE高频信号会随着膜厚增加发生衰减,相同表面状态在不同膜厚下呈现出不同的AE频率特征.

基于脉冲电流法的继电器触点表面状态检测研究

航空维修保障过程中的继电器性能检测,一般仅包含线圈电阻或电流、动作和释放时间、静态接触电阻等,对于密封继电器,不能有效对其触点表面状态进行观察、判定,这就造成了部分继电器虽然静态接触电阻等测试合格,但其触点表面存在氧化膜或污染物颗粒,装机使用不久就发生故障,严重影响部队战训和飞行安全。本文设计了一套继电器触点表面状态检测设备,通过脉冲电流法测试继电器触点在不同脉冲电流下的触点压降,得到V-A曲线,并根据V-A曲线判定触点表面状态和接触可靠性。

热处理工艺对50CrVA弹簧钢表面状态和疲劳性能的影响

利用光学金相、扫描电镜以及疲劳试验等手段研究了真空、空气热处理工艺对50CrVA弹簧钢疲劳性能和显微组织的影响。结果表明:两种热处理工艺下材料的疲劳性能差异明显,真空热处理工艺的疲劳性能显著优于空气热处理工艺,中值疲劳极限提高了30.8%;两种热处理工艺的断口宏、微观形貌无明显差异,均为表面单源起裂。材料的表面状态对疲劳寿命影响较大,空气热处理工艺的吹砂工序在试样表面引起微观表面应力集中,降低疲劳性能。

表面状态对N06625镍基合金去应力热处理后腐蚀性能的影响

按照ASTM G28—2002(Reapproved 2015)《Standard Test Method for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought,Nickel-rich,Chromium-bearing Alloys》中方法A对供货态和表面处理后SB-444 N06625镍基合金材料进行腐蚀试验,对腐蚀试验后的材料进行取样和金相检测及对比分析。研究结果表明,供货状态材料表面的保护油脂会在热处理时燃烧并分解为碳及碳化物,造成试样渗碳现象,C元素含量的增多直接导致Cr元素与C元素在镍基合金材料近表面生成Cr23C6并析出,最终造成合金材料耐腐蚀性的下降。而对合金表面先进行脱脂处理,然后进行同样的热处理,试样的腐蚀性能只有轻微下降,可以满足使用要求。

焊接表面状态对铝合金真空扩散焊焊缝质量的影响

为对比分析焊接表面状态对扩散焊焊缝质量的影响,针对扩散焊实际生产过程中遇到的影响因素进行了研究,主要验证因素有平面度、机加(数控铣)表面是否处理、表面清洁度及多余物。所有试件除表面状态不同,焊接工艺完全一致。焊后在试件上取拉伸试样,通过测试焊接接头的抗拉强度和分析断口处的形貌,判定焊接表面状态对焊缝质量的影响程度。研究结果表明,焊前零件平整度会影响焊缝质量,需控制焊前零件平面度;机加工(数控铣)后表面不允许处理,需保留原始机加表面,打磨会影响焊缝质量;焊接表面清洗不干净,不允许用清洗剂进行局部清洗,需整体返工清洗;灰尘、毛絮等多余物影响焊缝质量,焊前装配最好在洁净间内进行,且装配工应佩戴头套、口罩、塑胶手套等。

聚合物基板表面状态对异相接枝的影响研究

研究了对于羟丙基纤维素 (HPC)基板进行表面修饰时 ,基板表面状态的调控对基板表面化学接枝的影响 .用双官能团化合物 2 ,4 甲苯二异氰酸酯 (TDI)作为接枝桥梁 ,其对位的异氰酸酯基先和基板上的羟基反应 ,保留的邻位异氰酸酯基进一步再与丙烯酸的羧基反应 ,让接枝在基板上的活性丙烯酸分子继续和丙烯酸溶液聚合 ,通过这种途径在基板表面修饰聚丙烯酸 .基板制备时 ,由于不同介质对HPC基板表面的不同诱导作用 ,导致表面组成各异 ,大大影响了接枝反应的效果 .红外光谱和二次离子飞行时间质谱均证明了可以用 2 ,4 甲苯 -二异氰酸酯 (TDI)分子做接枝桥梁在基板表面异相接枝上羧基并进一步接枝聚丙烯酸 ,从而达到修饰基板的目的 .

CFRP薄壁件超声波检测中延迟块与零件表面状态影响研究

超声波检测是碳纤维增强复合材料(CFRP)缺陷检测的主要方法之一,在实际检测过程中,通常采用带延迟块的直探头来避免盲区的存在。然而,操作者在工作过程中会造成探头延迟块磨损及被检测零件表面状态不同。通过试验,证明了延迟块磨损及被检零件表面状态都会对检测结果造成影响,并总结出相关经验。

几种碳纤维的表面状态表征与分析

使用扫描电镜、原子力显微镜与 X射线光电子能谱仪 ,对 T30 0 ,T70 0 ,T80 0 ,AS4四种碳纤维的表面进行物理与化学表征和分析。用扫描电镜观察得出 T30 0 ,T80 0表面物理形态相近 ,T70 0表面较光滑但有絮状浆料 ,AS4表面极光滑且直径较大。原子力显微镜揭示了碳纤维更微观的形貌 ,T30 0与 T80 0的形貌差别清晰可见。XPS定量分析技术表明 ,T30 0 ,T70 0 ,T80 0表面的活性基本相同 ,AS4则较差。

交流输电线路导线表面状态的实验研究

导线表面状态是影响其电晕特性的重要因素,研究实际运行后导线的表面状态对输电线路的设计、运行都有着重要的理论意义。为此,选取了华北、华中和华南典型地区的500kV交流输电线路导线及新导线样本进行了表面状态的研究。场发射环境扫描电子显微镜的实验结果表明:实际运行后导线的表面物质成分比新导线大大增加,表面形貌更加凹凸不平;非金属元素主要含有碳、氧、硅、硫,金属元素主要含有铝、铁、钙、钾、钠、镁。表面形貌仪的实验结果表明:与新导线相比,运行后导线的粗糙度增加,同一地区的导线表面粗糙度相差不大,随着运行时间的增加,导线表面粗糙程度有所提高。

NiCrAlY涂层的表面状态对高温氧化行为的影响

将原始喷涂态和表面抛光态的NiCrAlY涂层在 10 5 0℃恒温氧化 30 0h ,利用XRD ,SEM ,EDS方法 ,测定涂层的氧化物及其相转变 ,分析表面氧化膜的生长破坏行为。结果表明 :两种涂层在 10 5 0℃保温 ,在 15 0h以内均能生成α Al2 O3 氧化膜 ;15 0h后 ,抛光态涂层保护性氧化膜被破坏 ,抗氧化能力下降 ,喷涂态涂层表面粗糙 ,连续Al2 O3 保护膜的形成较晚 ,氧化早期氧化膜中存在微裂纹 ,可释放应力 ,有利于氧化膜与涂层的结合。氧化动力学曲线符合抛物线规律 ,氧化至 30 0h ,表面氧化膜只有少量微裂纹 ,无剥落。说明喷涂态涂层的长期恒温抗氧化能力比抛光态涂层强。

电化学改性对PAN基碳纤维表面状态的影响

采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对改性后的碳纤维表面状态进行了研究。同时探讨了碳纤维表面状态与其抗拉强度及其复合材料力学性能的关联。研究结果表明,碳纤维经电化学氧化后,表面的粗糙度提高了1.1倍;表面碳含量降低了9.7%,氧含量提高了53.8%,氮含量增加了7.5倍,羟基和羰基含量也有不同程度的提高;表面取向指数减小了1.5%,表面微晶尺寸减小,表面活性碳原子数增加了78%。电化学氧化法的刻蚀作用致使碳纤维拉伸强度降低了8.1%,但同时也改善了碳纤维表面的物理性质和化学性质,提高了碳纤维与树脂间的粘结性,使复合材料的ILSS提高26%。

基于航拍图像的绝缘子表面状态检测

绝缘子是输电线路上的重要设备,其运行状况直接影响到电网的安全运行,对绝缘子表面状态的监测是十分重要且必要的。本文提出一种基于航拍可见光图像的绝缘子表面状态检测方法,通过建立模糊综合评判数学模型,确定绝缘子的污秽程度和表面是否有裂纹,将来可以应用于对航拍图像的分析。

硝酸生产用的Pt-Pd-Rh催化剂表面状态研究

借助于ＣＡ，ＩＣＰ－ＡＥＳ和ＸＰＳ测定了在常压综合法氨氧化装置中使用的Ｐｔ－Ｐｄ－Ｒｈ合金系催化网的组成与表面状态的变化。随着催化网使用时间延长，Ｐｔ的体积浓度降低，Ｆｅ和Ｃａ污染增大。催化网表层中主组元的化学状态为Ｐｔ°，Ｐｄ°，Ｒｈ°，ＲｈＯ２和Ｒｈ２Ｏ３。催化网表面Ｐｔ明显贫化，而Ｐｄ和Ｒｈ相对富集。在合金中增高Ｐｄ的浓度，可降低Ｐｔ的损耗，降低表面Ｒｈ２Ｏ３浓度，因而有利于提高氨转换率。