厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验抽层简化模型设计与分析

为研究厚板转换全框支剪力墙结构的整体抗震性能,并检验该结构转换厚板的有效性,在重庆大学土木工程学院振动台实验室开展了缩尺模型结构的模拟地震振动台试验,试验对象为某36层车辆段上盖建筑。本文阐述了厚板转换全框支剪力墙结构振动台试验中模型的设计过程;介绍了测点布置与加载方案;对比分析了不同抽层简化方案对结构的影响。研究结果表明,对于厚板转换全框支剪力墙结构,抽层后依据刚度与强度等效原则调整构件截面能有效降低简化模型与原型的误差;抽层起始位置应被保证距离试验重点研究楼层不低于3层;连续抽层层数为1层时误差最小,建议选择连续抽层层数为1层。

脉冲涡流检测在核电厂管道的应用

[目的]为了提高换热效率,核电厂的凝结水管线、主给水管线、疏水管线及部分抽气管线管道外侧均加装了包覆层,目前对于铁磁性管道的检测手段主要为常规超声技术及超声导波技术。上述检测技术受限于检测环境及前提条件,检测难度较大。文章旨在提高带保温层管道的检测效率,丰富技术手段,缩短检修工期,提高核电厂经济效益。[方法]通过研究核电站低频电磁干扰下脉冲涡流检测方法的可行性和可靠性,利用感应电压测量值与计算值建立最优化参数反演问题,并结合参数之间的耦合关系式,根据管道脉冲涡流场时域解析解的基础上,建立感应电压测量值与计算值特定关系式,建立最优化参数反演问题,并结合参数之间的耦合关系式,提出1种针对核电厂带保温管道在役运维的脉冲涡流检测技术。[结果]利用文章提出的铁磁管道相对壁厚脉冲涡流检测方法对核电厂在役样管进行检测,并将检测结果与常规超声检测结果进行对比,得出二者检测结果误差在5%左右。[结论]脉冲涡流检测结果可靠,适用于核电厂铁磁管道壁厚腐蚀减薄的无损检测与评估。

锅炉水冷壁壁面高温腐蚀及壁管横向裂纹泄漏试验研究

考虑到锅炉水冷壁壁面高温腐蚀会导致壁管产生裂纹而出现泄漏事故,为了得到影响锅炉水冷壁壁面高温腐蚀的因素,提出锅炉水冷壁壁面高温腐蚀及壁管横向裂纹泄漏试验研究。针对锅炉水冷壁高温腐蚀区存在的横向裂纹进行失效分析,通过宏观观察,材质分析和无损检测,研究分析锅炉水冷壁管横向裂纹的产生原因,再根据锅炉水冷壁壁面高温腐蚀实验原理,确定气氛条件,通过试样块的制备,设计了锅炉水冷壁壁面高温腐蚀实验方案,测试了气氛条件和温度对锅炉水冷壁壁面高温腐蚀的影响。结果表明,锅炉烟气的H_(2)S含量越多、温度越高,壁温波动导致的热疲劳应力和高温的共同作用下,锅炉水冷壁的壁面腐蚀越严重,从而使壁管产生横向裂纹而发生泄漏。

基于脉冲涡流技术的提离高度和壁厚检测

为了研究脉冲涡流技术在检测带有包覆层的压力容器或管道壁厚时,提离高度和保护层材质对检测结果的影响,分析了提离高度对脉冲涡流信号的影响,并提出了一种利用中期信号截距计算提离高度的方法,研究结果表明,不同保护层材质对脉冲涡流信号的影响各异,其中不锈钢皮影响较小;铝皮增加了信号幅值;而镀锌铁皮降低了信号幅值。在利用晚期信号斜率计算壁厚时,提离高度的影响较小,但对于铝皮保护层,计算壁厚随提离高度的增加而降低,需要用校准公式进行校准。通过试验验证,校准后的计算壁厚与实际壁厚相差不超过2%,表明校准方法是有效的。

高温锅炉管道在线壁厚检测方法研究

由于运输介质的特殊性,部分高温锅炉管道壁温可达500℃,因此常配置厚包覆层实现保温作用,考虑到其不便停机、难以拆除包覆层的问题,常规方法无法实现对其的在线壁厚测定。文章以一段高温锅炉管道模拟试样为试验对象,在高温条件下,应用不拆包覆层情况下的瞬变电磁检测及拆除局部包覆层情况下的电磁超声检测,实现管道壁厚的异常位置初步筛查,进而进行精准测量。基于此,提供了一套针对高温锅炉管道的壁厚测定方法,实现了高温锅炉管道在线壁厚检测。

超声无损检测技术在发动机铸件壁厚检测中的应用探索

基于超声波在特定材料中的传播和反射基础原理,经常被用于检测工件表面与内部缺陷、材料内部组织和特征的表征,以及材料厚度测量。对于铸铁件弧面壁厚的无损检测,需要考虑非均质形态的石墨组织对声波衰减,以及测头形状和方向等因素,通过验证分析,确定出无损检测方法,可将检测误差控制在2%以内。

车辆基地上盖全框支剪力墙结构抗震性能振动台试验研究

为充分研究厚板转换全框支剪力墙结构抗震性能,基于工程实例设计缩尺比例为1/15的抽层模型试件并进行振动台试验。通过对试件输入不同烈度的地震动激励,分析试验现象以研究结构破坏模式,进而根据试验结果探讨该类结构体系动力特性、加速度反应、楼层剪力反应及位移反应等地震响应变化规律。研究结果表明:7度(0.10 g)多遇、设防地震工况下结构处于弹性受力状态,7度(0.10 g)罕遇地震工况开始上部塔楼连梁等耗能构件逐渐屈服,结构由弹性受力状态进入弹塑性受力状态,结构自振频率下降明显,7度(0.15 g)及8度(0.20 g)罕遇地震工况下塔楼剪力墙开始屈服,转换厚板性能良好,结构自振频率下降趋于平缓,结构整体破坏机制合理且具有良好抗倒塌能力;同时高阶振型参与结构地震响应,结构顶端鞭梢效应明显;不同地震烈度下结构最大层间位移角均小于规范限值规定,表明结构可实现预定设防性能目标。最后根据试验现象及分析结果提出优化塔楼剪力墙布置、提高塔楼底部加强区剪力墙延性及重视中部、顶部楼层弯剪承载能力等设计建议。

不同网格间距的小剪跨比网格剪力墙抗震性能研究

为研究网格间距对网格剪力墙抗震性能的影响,对两个竖肢中心距不同的小剪跨比网格剪力墙进行了拟静力试验及有限元分析。结果表明:横肢中心距相同、竖肢中心距分别为200 mm及300 mm的网格剪力墙破坏模式不同,竖肢中心距为200 mm的网格剪力墙下部和墙底角部混凝土破坏,破坏模式为剪压破坏;竖肢中心距为300 mm的网格剪力墙沿对角线主斜裂缝错动并产生滑移,破坏模式为剪拉破坏。两个试件的极限位移角均在1/100左右,竖肢中心距为300 mm的网格剪力墙刚度和承载力略大。有限元模拟结果与试验吻合良好,验证了模拟方法的有效性。提出了适用于不同间距网格墙的等效厚度计算方法,网格剪力墙可等效为实体剪力墙计算刚度和承载力。

面向壁厚均匀性的拉深成形TRB板形设计及神经网络预测模型

目的研究连续变截面板拉深成形过程中圆筒件的壁厚均匀性问题。方法基于正交试验设计和极差分析方法,研究连续变截面板结构参数对圆筒件拉深成形壁厚均匀性的影响,并结合SSA-BP神经网络预测并验证连续变截面板成形的壁厚均匀性。结果通过正交试验及极差分析,得到连续变截面板各结构参数按对最大壁厚影响由大到小的顺序依次为薄区厚度>厚区厚度>左侧过渡区长度>右侧过渡区长度;按对最小壁厚影响由大到小的顺序依次为薄区厚度>厚区厚度>右侧过渡区长度>左侧过渡区长度;按对最大壁厚差影响由大到小的顺序依次为薄区厚度>左侧过渡区长度>厚区厚度>右侧过渡区长度。综合考虑最大壁厚、最小壁厚及最大壁厚差,得到最优参数组合如下:厚区厚度为1.1 mm,薄区厚度为0.8 mm,左侧过渡区长度为2.5 mm,右侧过渡区长度为29.5 mm。基于正交试验分析结果建立的SSA-BP神经网络模型具有良好的预测能力,正交试验外5组数据的预测值与真实仿真值的最大误差均在11%以下。结论基于正交试验分析结果建立的SSA-BP神经网络模型能够实现对TRB板圆筒件拉深成形壁厚的准确推测,该方法具有良好的工程应用价值。

金属保护层对脉冲涡流检测影响实验研究

石化设备为保温会包裹一层由隔热层与金属保护层组成的包覆层,应用脉冲涡流检测技术可实现不拆包覆层条件下设备的壁厚检测。但在实际检测中由于金属保护层材质与厚度不一致,会对检测结果与检测误差产生影响。本文搭建了脉冲涡流实验平台,分析不同类型、厚度金属保护层在不同隔热层厚度下对脉冲涡流检测信号影响,结果表明:当金属保护层为铝板与不锈钢板时,其厚度或隔热层厚度增加会增大特征值离散程度,但不影响特征曲线趋势,可通过特征曲线计算被测试件厚度;当金属保护层为镀锌钢板时,其高磁导率特性产生的屏蔽效应与感生涡流会对检测信号衰减及特征曲线产生影响。随着镀锌钢板厚度增加,不同厚度试件检测信号后期衰减差异越小。当隔热层厚度增大到50 mm时,检测信号基本重合,无法通过特征曲线计算被测试件厚度。

基于参数反演算法的铁磁构件腐蚀减薄缺陷脉冲涡流检测方法

为减小脉冲涡流检测技术在承压设备壁厚腐蚀减薄检测中的误差,基于铁磁平板脉冲涡流场的时域解析式,建立时域感应电压测量值与理论计算值之间的最小二乘参数反演。将被检构件的电导率设为固定常数,然后将2处检测点壁厚的反演结果作对比,得到2处检测点之间壁厚相对变化量。在钢板上加工矩形槽缺陷,实验验证了文中相对壁厚检测方法,可消除构件电导率设定值的影响。当腐蚀区域面积大于探头足底面积时,可准确扫查出腐蚀区域的剩余壁厚,且对腐蚀区域的边缘有较好的识别能力;当减薄区域面积小于探头足底面积时,局部腐蚀缺陷的减薄程度会被低估。利用脉冲涡流法检测铁磁构件相对壁厚,无须与被检构件接触,检测结果直观,重复精度高,可用于工业上带包覆层铁磁构件壁厚腐蚀减薄的无损检测与评估。

基于RBF神经网络的双色LOGO塑件成型工艺优化

以某汽车贯穿灯LOGO塑件为研究对象,通过正交试验、计算机辅助工程(CAE)软件和径向基函数(RBF)神经网络对注塑工艺参数进行优化,并对优化结果进行生产验证,得到了满足质量要求的产品。

5083铝合金变曲率零件的渐进成形壁厚均匀性研究

针对变曲率零件,采用5083铝合金材料进行了单点渐进成形壁厚均匀性研究。首先使用三维扫描仪获取零件模型数据,利用UG NX软件优化成形轨迹;其次建立有限元模型,分析加工层数、成形工具头直径、加工进给率、机床主轴转速对零件壁厚均匀性的影响规律,根据有限元分析结果选择正交试验因子进行机床加工试验;最后对试验结果进行极差分析,4种工艺参数中对壁厚均匀性影响最显著的是加工层数,最不显著的是机床主轴转速。按照工艺参数对零件壁厚均匀性影响大小的顺序排列得到使零件壁厚分布最均匀的最佳工艺参数组合。结果表明:数值模拟结果和试验结果与实物扫描数据的最大壁厚偏差率分别为1.898%、1.679%,最佳工艺参数组合可将零件的壁厚均匀性优化至84.67%。

高强冷弯厚壁C形钢冷作硬化及残余应力研究

国内在高强冷弯厚壁型钢的冷作硬化效应和残余应力分布领域的研究还十分有限,基础数据匮乏。针对这一问题,对高强冷弯厚壁C形钢展开研究,对其母板及冷弯型钢构件的材性进行拉伸试验研究,得到母板和型钢截面不同部位的屈服强度及断后伸长率等指标。研究结果表明:冷作硬化效应在弯角部位更明显;冷作硬化效应的强弱主要与母板屈服强度、母板强屈比、型钢弯角内半径及壁厚等因素有关。采用“切割法”对冷弯型钢的纵向残余应力进行研究,根据实测数据绘制残余应力沿型钢全截面的分布曲线,并研究影响残余应力分布的主要因素,在此基础上归纳出残余应力沿截面的分布规律,并提出相应的分布模型。

深中通道深厚砂层高压旋喷桩止水帷幕施工工艺研究及应用

深中通道西人工岛采用插入式钢圆筒及弧形钢板副格围闭的方案快速形成岛体结构。岛内陆域形成采用深井降水联合回填砂大超载比堆载预压进行岛内软基处理。地基处理后,在岛内进行明挖现浇隧道施工。由于人工岛所在海域钢圆筒底部多为粗砂、砾砂、砂砾状强风化岩、碎块状强风化岩,与海水联通,具有较高的渗透性。为满足西人工岛基坑内的渗流稳定和突涌稳定要求,达到止水的效果,采用在钢圆筒及副格内侧设置3排高压旋喷桩止水帷幕阻断钢圆筒围护结构岛内外的渗流路径。对外海深厚回填砂层高压旋喷止水帷幕施工工艺进行系统研究,通过工艺试验论证,确定最优施工参数并优化调整施工工艺,为类似工程提供经验借鉴。

基于层次-正交试验的特厚硬煤片帮因素敏感性研究

针对特厚硬煤条件下开采煤壁大范围片帮问题,以西部典型特厚硬煤现场监测为基础,将煤壁片帮分为空间场与位势场作用影响下片帮。基于陕煤集团曹家滩矿122107工作面条件,通过建立AHP影响因素评价模型分析不同采煤方法下的片帮影响因素的优劣梯度,并引入正交试验方法,对评价模型中3类重要参数进行单一敏感性分析,确定了特厚硬煤片帮发生破坏因素敏感性排序为内摩擦角>内聚力>抗拉强度>护帮力>支护阻力>采高。依据分析结果提出了内外双重因素下的特厚硬煤煤壁片帮防治措施。

里氏硬度法推定钢材强度探析

文中介绍了里氏硬度法的理论及适用条件,结合某工程实例,按单个构件检测和一批检测两种情况,分别在考虑厚度修正及不考虑厚度这二种修正条件下进行试验研究,得出结论,里氏硬度法考虑厚度修正的钢梁抗拉强度推定值更贴近拉伸试验强度值;里氏硬度法推定钢材强度试验,可以较为准确地反映钢材强度,但所得强度较拉伸试验值偏低。因此,建议在现场使用里氏硬度法检测钢材构件时,应选择有足够约束力的构件(如两端是固定支座等构件),避免因冲击过程中的颤动导致里氏硬度值偏低,为后续类似工程提供参考。

现浇混凝土墙体构筑物钢筋保护层控制方法研究——以嘉兴市域外配水市区分质供水一期工程为例

钢筋保护层质量对增强现浇混凝土墙体构筑物的安全性具有重要意义,研究现浇混凝土墙体构筑物钢筋保护层控制方法可以提升构筑物的整体质量。本文以嘉兴市域外配水市区分质供水一期工程为例,采用钢筋扫描仪现场随机探测现浇混凝土墙体构筑物钢筋安装分项工程,统计构筑物钢筋保护层质量缺陷的部位,提出钢筋保护层厚度设计要求。同时,通过分析钢筋保护层厚度对现浇混凝土墙体构筑物质量的影响,构建混凝土胀裂模型,并制定钢筋保护层控制策略。试验结果表明,经该方法控制后钢筋变形量随垫块数量的增多而减小;钢筋保护层老化程度较低,耐紫外性能较好;较长的振动持时对现浇混凝土墙体构筑物的损伤情况跟随振动持时的提升而提升。

轴向不耦合空气间隔装药孔壁冲击压力模型试验研究

为研究轴向空气间隔装药的炮孔中爆炸形成的孔壁冲击压力时程规律,通过室外混凝土模型爆破试验,探究了孔壁峰值冲击压力与空气间隔轴向不耦合系数的内在联系。研究表明:轴向不耦合空气间隔装药爆破时,炮孔内峰值压力随着轴向不耦合系数的增大而降低,超压峰值的衰减随炮孔长度的增大而减缓;轴向不耦合系数K=1.50~2.00时,孔壁压力分布较均匀,最大峰值压力降低,适合于工程实践。

容器检测装置提高检测效率的研究

[目的]为克服现有技术对样品进行手动检测效率低且易产生测量误差的缺陷,提出一种新检测方法。[方法]人工按方法要求放置待检测的预制瓶样品,调整好高度尺的线位刻度及支架高度,调整探头活动紧固螺丝,根据瓶型调节活动紧固点,按下检测开关,仪器进行自动360°旋转检测。通过升降套筒的升降功能检测其他部位的壁厚。[结果]手动检测方式检测效率低,费时费力,难以高效完成瓶身最大直径、瓶体高度、瓶口高度等基础检测项目,且人工测量方式在测量过程中,容易产生测量误差。[结论]通过在检测台上安设夹合组件和检测组件,可提高检测准确性。同时,在夹合组件和/或检测组件上设置升降组件,可快速调节夹合组件和检测组件之间的高度差,快速准确调节检测组件对待检测容器的测量位置,提高检测效率。