智能调水建设项目BOLT模式研究

调水工程技术应用现状普遍实现了自动化,初步进入数字化,规划目标智能化。智能化建设需要面对缺乏对智能调水前瞻性的认知和理解,缺乏对前沿先进技术应用的熟悉和跟踪能力,缺乏有效进行智能调水项目建设规划、设计和实施管理的水平,缺乏智能调水运行维护技术力量和缺乏智能调水持续改进和不断优化的能力,通过集技术创新及运营管理模式创新于一体的BOLT模式的使用,把智能调水建设工程的机电、自控和信息专业的规划、设计、采购、施工和运营服务工作全部托付给合格的投资人,解决业主方在智能调水工程建设和运营过程中存在的人员、技术、管理和经验等方面的不足和困难,发挥投资人主观能动性,能运用其强大的技术实力、先进的管理经验为业主创造更多的效益。

压电阻抗技术用于智能螺栓的实验研究

针对工程结构中的螺栓连接件易松动的问题,进行了基于压电阻抗技术(EMI)的螺栓松动监测实验。实验将锆钛酸铅压电陶瓷材料(PZT)直接粘贴在螺栓和螺母上,通过万能试验机对螺栓施加不同的拉力来模拟螺栓预紧力的变化,采用精密阻抗分析仪提取不同螺栓和螺母上压电材料的导纳信号,引入基于电导纳的均方根偏差(RMSD)损伤指标,建立螺栓松动程度和预紧力之间的对应关系。试验结果表明,不同型号的螺栓和螺母上安装的压电材料都可以感知预紧力的变化;得到了损伤指标(RMSD)和预紧力之间的定量对应关系;通过分析损伤指标和预紧力之间的关系可得到螺栓的松动情况,并且可直接定位松动的螺栓。研究表明基于压电阻抗技术的智能螺栓(智能螺母)可以实现松动自检测。

高温退火处理对ZnO压电涂层结构和性能的影响

ZnO是目前压电螺栓传感器的主要涂层材料,具备优异的压电性能,表现出优异的声-电信号转换性能,但目前对其高温结构及性能稳定性研究较少。本工作利用射频磁控溅射法在(100)_(Si)和工业用钛合金螺栓上制备出可产生超声纵波的ZnO压电涂层,并对其进行不同温度和不同时长的退火处理,用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和自建的WHU-US100声信号测量设备研究高温退火处理对涂层结构及性能的影响。结果表明,Si/ZnO涂层在600℃以下的退火处理不会对涂层表面微观形貌产生影响,涂层截面形貌呈现柱状晶结构,且随着温度的升高,柱状晶有合并的趋势;涂层表面粗糙度变化幅度为±4 nm;不同的退火温度对涂层的晶体结构未产生明显的影响。螺栓/ZnO涂层在500℃及以下温度的退火处理后涂层表面完整,600℃退火处理后的螺栓涂层完全脱落,超声检测表明涂层在500℃以下退火后保持稳定;在300℃下,经过长时间的退火处理后,螺栓样品可正常激发出超声波,涂层结构未被破坏,表明该ZnO涂层可以在300℃的温度范围内长期服役。

基于光纤光栅传感器的智能螺栓开发及应用

研发了一种基于光纤光栅(FBG)传感器的智能螺栓,其能够实现螺栓预紧力和温度的实时同步监测,从而保障结构安全。文中详细分析了智能螺栓的设计原理,介绍了智能螺栓中使用的FBG应变传感器,并设计了万能试验机标定试验以验证智能螺栓的性能,智能螺栓与轴向力的线性拟合系数可达0.999以上。文章最后,在实际工程中使用智能螺栓对盾构式管片进行长期监测,监测数据的分析结果更进一步地证实了智能螺栓性能的可靠度,说明了智能螺栓能够有效地应用于实际工程。

岩石锚杆风机基础的混凝土应力监测及数值分析

为了探究风力发电机新型岩石锚杆基础的受力特性,结合国电铁岭开发区风电场新建工程,通过在岩石锚杆风机基础上布置健康监测系统并结合自主研发的操作平台,以监测风机基础运行中的受力状态。同时利用ABAQUS有限元分析软件对岩石锚杆风机基础在不同荷载工况下的应力状态进行分析,通过将其与监测结果进行对比,可以有效地获取基础内部的受力状态。该工作为完善结构设计工作提供了重要的依据,对同类结构的设计计算有参考意义。

智能拆装重载螺栓装备的研究

针对目前采用手持风动冲击扳手进行拆装钩尾框托板螺栓效率低、质量差、螺栓扭矩不准确、劳动强度大、作业环境恶劣的问题,研制一种智能拆装钩尾框托板螺栓装置,该装置由车架、减速增矩机构、旋转机构、步进电动机、浮动支撑导向机构、电动推杆升降装置、电磁吸盘机构、万向车轮式移动架、扭矩控制系统以及整体智能控制系统组成,具有能够实现自动拆装、螺栓扭矩精准、效率高等特点。

一种预应力监测无线智能螺栓系统

对桥梁、沿土等工程领域的大型结构预应力监测相当重要。大型结构常使用螺栓固定各部件,当大型结构发生倾斜等故障时,螺栓所承载的应力将发生变化。研究设计了一种无线智能螺栓监测系统,可以实时监测这些螺栓所承载的预应力。该无线智能螺栓不仅可以单独使用,还可以组网使用,从而灵活地对大型结构的预应力、结构平衡等进行监测。同时,论述了两种系统工作模式及其算法。

传感器功能化螺栓研究进展和发展趋势

“智能螺栓”及其预紧力监测技术是近几十年来在国内外兴起并受到广泛关注的新型结构-功能一体化产品和技术。因测量原理的差异,“智能螺栓”所用传感器各有不同。有的只能定性反映螺栓的松紧程度,有的可定量并达到≤±5%的测量精度,因此传感器的尺寸、结构、工作方式和连接形式等属性都有着不同的工程应用局限和范围。首先介绍了螺栓紧固件的发展、特点及其预紧力监控的必要性。在综述现有传感器功能化螺栓的结构形式、工作原理、预紧力测量精度、尺寸规格范围、工程应用限制以及国际上相关技术规范和标准的基础上,探讨了传感器功能化螺栓存在的实际应用问题以及发展方向。总体上传感器功能化螺栓所用传感器正逐步由定性向定量,向精度越来越高,尺寸越来越小,对螺栓结构破坏越来越小,兼容性更高的方向发展,为未来在各种关键结构部位、特殊服役环境和较高性能要求场景中的应用提供了更广泛的前景。

自主CPU的可穿戴设备SoC芯片设计

近两年,可穿戴市场的热度有所减退,但作为消费类的可穿戴设备,特别是智能手表,仍有一定的市场规模。本文简单介绍了可穿戴设备的国内市场状况,在仍有市场需求的前提下,重点分析了基于自主32位CPU内核的可穿戴设备SoC芯片的设计,特别是超低功耗设计所解决的关键问题,研发的关键技术。

动车组设备舱裙板支架螺栓滑移问题研究

针对某动车组设备舱裙板支架螺栓在检修时发现的滑移问题,根据该动车组车轮磨耗中期线路实测的加速度功率谱,进行长寿命随机振动试验。根据IEC 61373:2010标准进行冲击试验,通过光纤智能螺栓及测试系统对试验过程中的预紧力变化进行监测,并结合有限元仿真分析及VDI 2230:2014标准对该位置螺栓抗滑移性能进行校核,为螺栓滑移问题分析提供参考。

基于光纤光栅技术顶盖螺栓载荷智能监测系统工程应用的研究

水轮发电机组顶盖为机组重要的承载部件之一,顶盖螺栓长期受轴向水推力、转轮上腔水压脉动等交变载荷,螺栓连接的可靠性和安全性对整个机组的正常运行有着至关重要的作用。本文提出了一种基于光纤光栅传感的顶盖螺栓载荷智能监测系统,介绍了传感器设计原理、传感器结构和监测系统设计,应用该系统测量了抽水蓄能电站顶盖螺栓安装时的预紧力及机组停机转抽水调相、抽水调相转抽水、抽水转停机、停机转发电、发电转停机等工况下的螺栓轴力变化。根据测量结果可得出圆周方向均布8颗螺栓同一工况下轴力变化趋势一致,但同一工况下不同位置的螺栓轴力变化量存在差别。采用螺栓载荷智能监测系统对水轮机组顶盖螺栓轴力进行实时监测,可以超前诊断预防不安全事故的发生,为数字化电厂的日常运行监督、检修改造提供技术依据。

盾构管片推入自锁式连接件智慧化施工方法研究

文中基于现场试验提出了自锁式连接件,其在盾构拼装施工中的应用能有效提高连接的准确性。机械臂技术的自动螺栓安装提高了效率,智能系统的实时反馈有助于降低误差。研究表明,自锁式连接件的安装推进和监测大幅降低了人为因素的不确定性,以及增强连接件的稳定性,使地下工程施工实现了更高水平的自动化与精准性。

一种检测螺栓预紧力的智能垫圈研究

本文以某型航空发动机压气机机匣法兰螺栓为测试对象,通过模拟预紧力0~25500N的压力实验,得出可靠的测试曲线,并计算得出检测值与实际值的误差为约1.6%。证明该智能垫圈在理论及试验阶段可以满足工程化应用的结论。

基于有限元模型的螺栓法兰智能合金垫片接触应力分析

基于有限元模型对法兰智能合金垫片的接触应力进行分析,选用的智能合金垫片型号为GYQD,利用三维参数构建有限元模型,给出了螺栓法兰接头示意图和垫片尺寸图;将模型构想分为空气层与实体层2个层体结构,计算模型的热量导体系数,模型具有5个承载负荷基础器;针对模型承载负荷力进行分析,探讨了垫片的应力非线性形变弹性关系;根据几何模型得出现存有限元模型图,分析模型结果,得出结论。随着螺栓主体预紧力的加强,合金垫片中的交接点应力也随之增加,但外环界面的应力增长速率始终大于内环界面的应力增长速率;内压对于合金垫片的应力影响程度较低,温度则与其相相反;在温度较高的状态下,趋近稳定形态下的合金垫片的应力变化较小。