基于胡麻油工作液电火花成形加工可行性研究

传统的电火花工作液煤油或碳氢矿物油等,存在加工效率低、表面质量差且环境污染和资源消耗等问题。而绿色可持续制造也是当今发展的主要趋势。因此文章提出利用植物油胡麻油为工作液在电火花成形加工中的实验研究,旨在实现绿色可持续电火花加工。研究响应参数电流、脉冲宽度和间隙电压对材料去除率,表面粗糙度值,表面质量的影响规律。实验结果表明,胡麻油在电火花加工过程中表现出显著的性能优势。胡麻油为工作液时,材料去除率显著提高,可获得更好的加工表面,表面裂纹明显减少,重铸层厚度更薄。说明胡麻油具有代替传统工作液的潜质,有望进一步促进绿色电火花加工技术的发展和应用。

马鞍山长江公铁大桥主航道桥中塔下横梁施工关键技术

马鞍山长江公铁大桥主航道桥Z4号中塔采用空间四肢A形钢-混组合塔,横向两塔肢间设下横梁,下横梁间设3道系梁,纵向两塔肢间不设置横梁。下横梁采用支架法分层浇筑施工。下横梁施工支架采用落地式钢管支架配套模板体系,受力性能满足要求;通过有限元计算比选下横梁混凝土分层浇筑方案并进行优化,采取(5.5+2.5)m分层方案,上、下层混凝土分别分为2块、3块分层分块浇筑;通过低温升、易泵送、高抗裂的C60混凝土研制、下横梁与塔柱倒弧结合面抗裂措施优化、分块间接缝构造形式及施工工艺优化、下横梁与系梁混凝土浇筑施工组织优化、混凝土温度智能化监控、预应力束张拉时机控制等混凝土防裂措施,有效解决了下横梁大体积混凝土易开裂的难题。

气化炉激冷室堆焊层开裂原因

在对某气化炉进行定期检验过程中,发现气化炉激冷室内壁堆焊层存在大量树枝状裂纹,激冷水进口接管处出现穿透性裂纹。采用宏观观察、水质分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对气化炉开裂原因进行分析。结果表明:气化炉底部黑水中含有大量氯离子,激冷室不锈钢堆焊层中镍元素含量较少,且气化炉长期在高温及应力条件下服役,最终导致堆焊层发生应力腐蚀开裂。

锌基镀层热成形钢裂纹的产生、扩展机理及高温力学性能研究

本文通过锌基镀层热成形钢的Gleeble试验和实际零件热冲压试验,在材料高温性能分析的基础上,建立了材料模型,用于高精度地拟合真应力和真应变之间的关系,进而研究成形温度、铁素体形成和弯曲变形对液态锌致基板脆裂(LMIE)的影响。结果表明,真应力随着变形温度的下降而增加。当变形温度为820℃时,LMIE导致真应变较低,约为0.13。根据Gleeble热模拟测试和实际零件试验结果,建议成形温度为720℃,可以避免LMIE并保证材料的力学性能。在实际应用中,拉应力容易导致微裂纹的产生,而压应力可以抑制微裂纹的产生。随着成形温度的降低,镀层中微裂纹的数量和宽度降低,同时镀层厚度增加。镀层主要为固态α-Fe(Zn)相。通过减少在加热保温和成形过程中的液态相可以减少甚至避免LMIE裂纹的产生。

激光熔覆铁基复合熔覆层的裂纹形成机理

激光熔覆是绿色再制造重点发展的工业技术。用高能密度的二氧化碳(CO_(2))激光束,在工件表面进行激光熔覆改性处理,形成成分和性能完全不同于母材的铁基复合熔覆层。激光熔覆层组织由马氏体α-Fe和细小弥散分布的碳氮化钛Ti(C,N)陶瓷颗粒组成。若激光熔覆工艺不当,会形成纵向或横向裂纹。熔合线附近的气孔和微空洞是复合熔覆层开裂的裂纹源,裂纹最初起裂于熔覆层与母材交界处,裂纹扩展为沿晶或穿晶断裂,属于脆性断裂。

航空多层铆接结构内层裂纹的远场涡流检测

多层铆接结构是飞机机身蒙皮与型材的主要结构。由于周期性载荷作用,其内部型材等承力部位易产生疲劳裂纹,该位置隐蔽性强,采用目视或常规无损检测技术难以检测出这些缺陷。而远场涡流检测技术可检测埋藏深度大的缺陷,采用该技术对飞机多层铆接结构的内层裂纹进行检测。结果表明:选择合适的检测频率时,检测信号阻抗的幅值与裂纹深度、检测信号阻抗的相位角与裂纹埋藏深度均呈良好的线性关系,对于确定的被检材料和检测传感器,得出的拟合公式可为裂纹损伤的定位、定量检测提供理论参考依据,从而获得裂纹的准确信息,实现裂纹损伤的准确定位和定量检测。

飞机结构X射线裂纹图像智能评定

飞机结构X射线图像评定过程存在复杂背景下裂纹分割不准确、检出难等问题。基于高效层聚合网络提出一种飞机结构X射线裂纹图像智能评定模型(ELAN-Seg),将ELAN-Seg模型和DeepLabv3+模型的射线图像裂纹分割能力进行对比,结合图像处理技术对模型分割的裂纹长度进行评估,利用飞机强度试验及外场维护过程采集的X射线图像对模型进行验证。结果表明:分割的最小裂纹长度约为3 mm,ELAN-Seg模型对复杂背景射线图像裂纹分割更加准确,裂纹漏检率小于3.8%,该模型具有工程适用性。

景区公路路面白改黑应用研究

以实际工程为例,探讨了水泥路面直接加铺沥青层方案的设计思路,并针对反射裂缝等问题提出了相应的处治措施,通过理论计算得出沥青加铺层最小厚度,结合实际施工条件提出设计要点。

考虑注液参数影响的水力裂缝穿层扩展判别模型

为准确判别煤系复合储层合层压裂过程中,水力裂缝遇到层间界面时的扩展路径,基于流体流动和固体弹性变形理论及水力裂缝遇到天然裂缝时扩展路径的判别准则,建立了复合储层水力合层压裂裂缝穿层扩展的判别模型;模型重点考虑了压裂液注液速率和黏度对水力裂缝穿层扩展的影响,给出了水力裂缝穿层扩展与沿界面扩展的临界缝压,通过比较井筒水压与2个临界缝压的大小,判断裂缝的扩展行为;通过比较模型的预测结果、压裂试验数据及现场压裂结果的差异,验证了模型的准确性。以临兴区块石盒子组砂-泥岩复合储层为地质背景,研究了注液参数对水力裂缝穿层扩展的影响。结果表明:注液速率及压裂液黏度能够直接影响井筒内的水压,进而改变裂缝扩展路径;注液速率与压裂液黏度越大,越有助于水力裂缝穿层,其中注液速率的影响程度更大;现场压裂施工过程中,主要通过提高压裂液注液速率达到穿层压裂的目的。

基于IDEAL-CT试验评价超薄磨耗层抗裂性能及指标分析

为分析IDEAL-CT试验在评价超薄磨耗层沥青混合料抗裂性能时的适用性,结合该试验对12组超薄磨耗层沥青混合料进行测试,得到最大荷载、断裂能、裂缝扩展指数和抗裂指数4个指标;首先分析了各指标对沥青混合料抗裂性能排序的影响,然后采用熵权法和高低分组法对抗裂指标的区分度进行分析。结果表明:不同指标在评价沥青混合料抗裂性能时存在显著差异甚至相反的情况,从区分度来看抗裂指数和裂缝扩展指数最优,而最大荷载和断裂能不宜用于评价超薄磨耗层沥青混合料的抗裂性能。

探讨路面水泥稳定层裂缝产生的原因及预防措施

路面水泥稳定层常常也因为一些因素而引发裂缝,如荷载、温度、收缩、地基变形、施工材料质量等,一旦发生裂缝就会破坏路面,进而影响路面的使用,严重时还会引发人们的生命财产安全。基于此,着重对路面水泥稳定层裂缝进行研究。并通过对路面水泥稳定层裂缝产生原因的分析,查找裂缝产生的规律,从而根据其规律进行有效的防治和处理,以此来为相关部门提供参考。

微观组织对钛合金扩散连接层合板疲劳裂纹扩展行为的影响

采用扩散连接技术制备了TA2/TA2/TA2层合板。通过引入Ti55异质层制备了TA2/Ti55/TA2异质层合板。通过疲劳裂纹扩展试验,比较了两种层合板的疲劳寿命,研究了异质层对层合板疲劳裂纹扩展行为的影响。通过SEM和EBSD微观分析方法,揭示了异质层对层合板疲劳裂纹扩展行为的影响机理。异质层合板的疲劳裂纹扩展寿命是同质层合板的1.65倍。裂纹尖端从TA2层进入TA2/Ti55界面时,疲劳裂纹扩展速率降低了53.1%。界面壁垒增加、疲劳裂纹尖端塑性区尺寸减小和晶粒择优取向弱化均延缓了疲劳裂纹扩展速率的增速。

隔热可磨耗封严涂层界面断裂行为的数值模拟

为探究隔热可磨耗封严涂层的失效行为,研究了界面粗糙度、界面附近可磨耗面层结构对复合涂层开裂的影响规律。采用内聚力模型以及相场法描述裂纹沿界面整体剥落以及可磨耗面层内部断裂行为,揭示了涂层的剥落失效机理。研究发现,随着界面粗糙度的增加,涂层结合强度和开裂趋势呈现相反的变化规律。一方面,无损伤复合涂层界面有效接触面积增大,结合强度提高;另一方面,随着粗糙度的增加,面层内部断裂更加容易。因此,需合理优化界面粗糙度。此外,界面附近面层孔隙会降低界面处的结合强度。据此,选择合适的界面粗糙度,并在可磨耗面层与隔热层之间引入抗开裂致密过渡层,以消除面层孔隙对复合涂层界面强度的弱化作用,设计出抗开裂涂层。

薄煤层开采裂缝与瓦斯抽采技术研究

针对山西某矿薄煤层瓦斯涌出情况,采用理论分析与数值模拟的方法来分析瓦斯抽采方案。结果表明该薄煤层工作面顶板环形裂缝圈很小,不能突破上亚关键层,裂缝产生的瓦斯浓度不能在亚关键层和上岩层中发展。煤层下部煤体是防止煤层上部瓦斯超限最有效的方法之一,但也存在钻井深度不够的缺点。在实际应用中,抽采工程应位于亚关键层以下的裂缝区。

某电厂高温用止回阀阀瓣开裂原因

某电厂高温、高压水系统用止回阀发生泄漏现象,检查发现其阀瓣堆焊层发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、残余应力测试、扫描电镜及能谱分析等方法分析了阀瓣开裂的原因。结果表明:阀瓣堆焊层的化学成分不合格,且存在疏松、气孔缺陷;阀瓣服役时受到介质冲击,外部施加的应力会在缺陷处形成应力集中,并与阀瓣堆焊层的残余应力叠加,在堆焊层缺陷处萌生裂纹并快速扩展,最终导致阀瓣发生开裂。

长期运行引水隧洞开裂衬砌受力影响规律与承载特性

衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄层单元,建立了开裂衬砌的三维数值模型,得出贯穿型纵向裂缝的位置变化对衬砌结构安全性的影响,系统分析了衬砌的承载特性。结果表明,衬砌开裂条件下,衬砌结构局部开裂区的安全系数降低最为显著,尤其是拱肩位置的裂缝对结构的危害程度远大于边墙、拱顶裂缝;另外,裂缝的产生会对其他未开裂部位的受力特性及稳定性产生影响。数值模拟结果良好地体现了裂损衬砌对隧洞结构的影响规律,与现场检测结果一致,为长期服役下隧洞结构病害防治提供了参考。

基于导电油墨层电阻层析成像的混凝土裂缝损伤识别

为解决混凝土裂缝损伤的监测问题,提出利用石墨烯碳油墨在混凝土表面制备导电层,利用电阻层析成像技术进行裂缝损伤识别。通过比较损伤前后导电层边界电压变化,利用TV-SB正则化算法重建损伤引起的电导率变化分布图像以确定裂缝损伤情况。分别进行人工模拟裂缝和混凝土梁弯曲裂缝检测实验,来验证所提方法对裂缝损伤识别的效果。实验结果表明,导电油墨层性能良好,电阻层析成像技术重建的电导率变化图像能够较好地反映裂缝损伤的位置和长度等信息,可为混凝土裂缝损伤的监测和识别提供一种有前景的技术。

永临结合路面材料与结构设计的重难点研究

为解决当前建筑开发项目中的永久和临时道路路面结构问题、有效控制项目建设周期、降低项目投资成本,提出了一种永久和临时路面结构设计方案。该永临结合路面在节约工程建设时间和成本方面具有显著优势,其在当今房地产高周转的开发模式下是一种理想的路面结构选择方案。将结合具体工程项目对永临结合路面材料与结构设计重难点问题进行探讨,以供相关人员参考。

基础设施建设项目混凝土施工技术的实践探究

为解决基础设施建设项目混凝土施工常见的裂缝病害,本文以酒泉市精神卫生福利中心项目工程1^(#)、2^(#)服务大厅为例,对引起混凝土裂缝的原因进行研究,提出通过现场试验、严控混凝土配合比、规范运输和分层浇筑、加强防裂控制、注重养护的解决措施,取得良好的施工效果,以期为相关工程提供参考。

某型电机轴开裂原因

某型电机在使用过程中振动异常,停机检查发现电机轴表面存在裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能测试、扫描电镜分析等方法研究了该电机轴开裂的原因。结果表明:电机轴断口呈多源疲劳快速扩展特征形貌;堆焊工艺不当,使堆焊层硬度较低,且形成了脆性较大的自回火马氏体;在运转过程中,电机轴主要承受扭转载荷,轴表面所受应力最大,因此优先在轴表面堆焊层形成微裂纹,裂纹在扩展过程中汇聚形成多源疲劳,并在扭矩作用下裂纹呈八字形扩展,最终导致电机轴发生开裂现象。