基于X射线图像的厚钢管焊缝中气孔缺陷的自动检测

由于厚钢管X射线图像强度分布不均匀,对比度低、噪声大,且气孔缺陷的大小、形状、位置、对比度各异,使得自动检测各种类型的气孔较为困难。针对传统缺陷检测算法中手工标记缺陷数据工作量大,焊缝边缘难以准确提取等问题,提出一种新的无监督学习的各种气孔缺陷检测算法。首先,采用快速独立分量分析从钢管X射线图像集合中学习一组独立基底,并用该基底的线性组合来选择性重构带气孔缺陷的测试图像;随后,测试图像与其重构图像相减获得差异图像,通过全局阈值从差异图像中将各种气孔分割出来。实验的训练集有320幅,测试集有60幅图像,所提算法检测结果的平均敏感性和准确率为90.5%和99.7%。实验结果表明,该算法无需手工标记数据或提取焊缝边缘,可准确检测各种气孔缺陷。

厚钢管X射线图像中焊缝区域的检测

由于传统焊缝区域检测算法难以准确提取模糊和对比度低的厚钢管焊缝区域,提出一种新的基于鲁棒PCA模型的焊缝区域检测算法,该算法能克服传统方法的不足,并能准确提取焊缝区域.首先,收集一序列X射线图像,并对其进行空域对齐及亮度归一化预处理.其次,计算得到系列图像的背景图像,并将背景图像与待测试X射线图像张成一个观测矩阵.最后,使用鲁棒PCA算法对观测矩阵进行低秩与稀疏分解,测试图像中的不均匀强度及噪声被消除,焊缝区域被凸显出来,通过全局阈值可将焊缝区域较好地分割出来.实验结果表明,该算法能较大地消除厚钢管X射线图像中噪声及不均匀强度分布带来的干扰、同时增强模糊的焊缝边缘及对比度低的区域,相比传统焊缝区域检测算法,具有更高的检测灵敏度(0.952)和精度(0.989),能更好地将模糊和对比度低的焊缝区域完整检测出来.

高桩码头变壁厚钢管桩环向焊缝应力集中系数研究

本文运用数值模拟的方法,建立非等壁厚钢管桩数值模型,通过改变过渡段长度,在弯矩作用下,得到过渡段长度对焊接位置处应力集中系数的关系,并对相应的理论公式做出修正。研究发现,在非等壁厚钢管焊缝位置处设置过渡段有利于降低焊缝位置处的应力集中系数,当钢管的直径在1 m~2.5 m之间时,应力集中系数下降幅度约为5%,当钢管直径取2.5 m~4 m之间时,应力集中系数下降幅度约为8%。说明钢管的直径越大,设置过渡段的效果越明显,该研究为进一步探析钢管桩焊接过程中的应力分布形式提供了参考,也为分析钢管桩焊缝的疲劳寿命打下基础。

不同壁厚钢管再生混凝土短柱轴压力学性能研究

为了明确100%再生骨料取代率下钢管壁厚对钢管再生混凝土短柱(RACFST)受力性能的影响规律,开展了试验研究.分别设计了10根圆形截面的钢管混凝土试件(CFST)和RACFST试件并进行轴压试验.根据试验结果进行了对比分析,研究了钢管壁厚对破坏模式、荷载位移和荷载应变曲线、刚度、断裂韧性、延性、离散性等关键指标的影响机理,同时对承载力计算方法进行了探讨.结果表明:壁厚的增加能有效改善RACFST的力学性能并降低其性能的离散性;随着单位含钢率的增加,CFST和RACFST的承载效率趋于劣化;随着钢管壁厚的减少,规范公式承载力预测可靠度降低.最终,推荐圆形截面RACFST承载力计算公式,并验证了其准确性和稳定性;推荐套箍系数合理的取值范围为1.22~1.41.

大壁厚海底管道用X65钢管性能均匀性研究

研究分析了大壁厚海底管道用X65钢管组织及性能的均匀性。结果表明:钢管表面及壁厚中心组织基本相同;壁厚中心处的母材强度、冲击韧性及硬度均低于表面,其中屈服强度低4MPa,冲击韧性低70J,硬度低10HV10;不同方向上,钢管横向屈服强度及抗拉强度均高于纵向;冲击韧性比较,在-20℃以上横向与纵向冲击功十分相近,而在-60℃以下纵向冲击功高于横向冲击功。

Φ400mm机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度分析

分析了包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂Φ400mm自动轧管机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度的改善情况,分析结果表明,采取加长轧辊长度和顶头辗轧带长度等措施,有利于提高钢管的壁厚精度。

基于机器视觉的钢管壁厚在线检测方法研究

在钢管生产过程中,需要对钢管的壁厚进行实时测量,以检验所生产的钢管是否符合规格。针对人工测量钢管壁厚中所出现的测量效率低、易产生疲劳且无法实时测量等问题,基于机器视觉测量技术,提出一种钢管壁厚在线检测方法。该方法首先采集钢管断面图像,然后对采集到的钢管图像进行预处理,使用Canny边缘检测算子检测钢管断面内外圈边缘特征,最后使用改进后的随机霍夫圆检测算法检测断面轮廓,根据设计的钢管壁厚测量方案计算得到各处钢管壁厚。改进的随机霍夫圆检测由于采用分区采样以及筛选出与边缘轮廓契合度最高的候选圆的方式,提高了原检测算法的检测精度与效率。经过实验验证,该方法测量精度高,效率高,能够满足对钢管壁厚在线检测的要求。

张力减径对钢管壁厚的影响

通过对不同张力减径阶梯形钢管的试验、测定和分析得出,采用φ100自动轧管机组提供的钢管,经过引进设备SRM270-D-24型张力减径机减径减壁后,其钢管的壁厚偏差明显改善。

基于Qt的钢管壁厚在线检测软件设计

针对目前钢管端面壁厚的测量多采用人工抽检的方式,从而导致测量效率低、精度低、测量数据少的情况,对机器视觉测量技术进行了研究。基于机器视觉,设计钢管壁厚在线检测系统。通过对相机进行标定,获得图像像素值与实际值之间的关系,使用相机采集钢管端面图像,对采集得到的图像进行图像预处理、边缘特征点提取等操作;改进RHT圆检测算法,完成钢管端面圆形轮廓的检测,进而实现对钢管端面壁厚的测量。为了便于操作,基于Qt跨平台开发框架设计了钢管壁厚检测系统人机交互界面软件。结果表明:该系统具有良好的稳定性,检测误差约为0.1 mm,可以高效地完成壁厚检测任务。

无缝钢管测厚系统控制设计

介绍了在对无缝钢管进行全长自动测厚过程中钢管运行过程及基于PLC的控制方法.该控制系统经现场调试后能很好地满足钢管在线测原系统的控制要求.

利用Minitab软件进行钢管壁厚的双样本T检验

介绍了Minitab软件进行双样本T检验的方法和流程,结合实际业务,分析平整机低速咬入功能对钢管壁厚的影响。试验结果及双样本T检验表明,低速咬入功能对钢管头部壁厚无显著影响。

厚、薄壁钢管混凝土轴压短柱承载力的统一解

从厚壁圆筒和薄壁圆筒的界限出发,应用双剪统一强度理论,在厚壁圆筒统一强度理论解的基础上,推导出适合厚、薄壁钢管混凝土轴心受压短柱的极限承载力统一计算公式。并用该公式对文献资料数据进行了计算对比,结果吻合良好,验证了公式的合理性。同时分析了拉压比、材料强度参数和套箍指标对极限承载力的影响,以及侧向约束应力与径厚比D/t的关系。该结果为钢管混凝土柱的承载力计算提供了一定的理论依据。

基于Beer-Lambert定律的钢管壁厚测量

为了实现钢管壁厚的高精度测量,基于Beer-Lambert定律和滤波反投影算法提出了一种钢管壁厚测量的方法。根据Beer-Lambert定律,通过对数化处理,建立了钢管壁厚与探测器接收信息之间的数学模型,利用滤波反投影算法推导出钢管壁厚的表达式,并理论推导出X射线测厚和超声波测厚的误差公式。实验仿真表明,测得?273×10 mm的钢管壁厚为10.01 mm,误差为0.1%,与超声波测厚的误差大致相等;对不同型号的钢管进一步仿真表明,当钢管壁厚为2.5～5 mm时,X射线测厚误差可保持在3%以内,与超声波测厚基本一致。

高压力大口径输油气管道钢管壁厚的选择探索

在油气管道输送系统中,对于线路用钢管的合理选择,不仅能够使管道运输安全得到保证,而且还能在一定程度上节省管道建设中的资金投入,因为壁厚以及抗腐蚀性等方面如果都能够选择合理,那么最终的有效运行就能够得到保证,相应的投资也会减少。本文通过对高压力大口径输油气管道钢管壁厚选择的具体研究,从而促进相关部门在高压力大口径输油气管道钢管壁厚的选择中更加的科学、合理。

超声脉冲法的钢焊缝质量及引水钢管壁厚检测分析

在水利工程质量检测中超声波法因具有效率高、可靠性高、操作方便等特点得到人们越来越广泛的应用。文章基于超声波法工作原理和适用特征提出了钢管焊缝、引水钢管壁厚以及混凝土裂缝检测方法及其应注意的事项,为保证水利设施功能的正常发挥和提高工程结构安全性能提供一种新的途径。

浅析模板支撑架步距和钢管壁厚对立杆承载力的影响

建筑工程施工中,模板支撑架钢管的壁厚存在着误差,在现场由于贪图作业方便等因素,还存在着施工人员凭经验搭设支撑架,致使模板工程专项方案与实际施工的差距甚大,文章从立杆间距和钢管壁厚二方面变化讨论对承载力的影响,并就工程方案及施工提出建议。

受冲击后钢管混凝土柱轴压力学性能试验研究

设计并制作了7根钢管混凝土柱,并对落锤冲击试验后的钢管混凝土柱进行了轴压试验,研究了轴压比、钢管壁厚和冲击能量对受冲击钢管混凝土柱轴压力学性能的影响,提出了冲击后钢管混凝土柱的承载力计算公式。结果表明:当轴压比从0增大到0.2时,钢管混凝土的承载力和位移延性系数随轴压比增大而增大,分别增加了20.05%、15.66%;当轴压比从0.2增大到0.4时,钢管混凝土柱的承载力和位移延性系数开始下降,分别降低了3.56%、5.21%,初始刚度系数随着轴压比的增大而增大;钢管厚度能改善钢管混凝土柱的力学性能,钢管壁厚为7mm的钢管混凝土柱承载力、位移延性系数、初始刚度系数比5mm的钢管混凝土柱分别提高了35.46%、22.89%、7.84%;随冲击能量的增大,钢管混凝土柱轴压力学性能下降。

钢管铣头倒棱机的设计

一种新型钢管铣头倒棱机,通过刀具的自转和公转实现钢管端面的铣头倒棱加工,并在结构中设计了齿轮随动机构和外仿形机构,使其沿钢管公转的同时能径向移动,增大了钢管直径及壁厚的加工范围,提高了自动化及加工效率,是大口径钢管精加工中一种实用高效的设备。

空心圆钢管混凝土轴压短柱有限元分析

目的通过研究找到最适合空心钢管混凝土轴压短柱的混凝土本构关系模型.方法选取6种常用的混凝土本构关系模型,结合已有试验结果,应用有限元软件ABAQUS建立模型进行验证,找出适合的混凝土本构关系.改变钢材强度、钢管壁厚、混凝土强度、空心率等参数,研究不同参数对混凝土力学性能影响.结果随钢管屈服强度、钢管壁厚和空心率的增大,混凝土分担的荷载减小;随混凝土强度的提高,混凝土分担的荷载增加.对于空心钢管混凝土轴压短柱,μe<0.24时,其混凝土本构关系可采用改进后的模型MC7;0.24≤μe≤0.35时,可采用模型MC6;μe>0.35时,可采用模型MC1或MC2.结论采用改进后混凝土本构关系的空心钢管混凝土轴压短柱有限元分析结果与试验结果吻合良好.

模拟酸雨腐蚀后圆钢管再生混凝土抗弯承载力计算方法研究

利用有限元软件对酸雨腐蚀后圆钢管再生混凝土纯弯试件进行建模分析,分别采用钢管壁厚折减和钢材材性折减两种方式来考虑酸雨腐蚀对钢管再生混凝土抗弯承载力的影响。在此基础上,分别采用江西省地方标准与国家标准建议的承载力公式计算酸雨腐蚀后圆钢管再生混凝土抗弯承载力,并与试验实测承载力进行对比分析。结果表明:未腐蚀和腐蚀程度较小时(10%),有限元计算所得弯矩-跨中挠度关系曲线与试验所得曲线吻合更好;当腐蚀程度较大时(20%、30%),有限元计算弯矩值略高于试验实测值,其中采用钢材材性折减方式所得结果与试验值更为接近。采用地方标准和国家标准所建议的计算方法均能较好地预测酸雨腐蚀后圆钢管再生混凝土试件的抗弯承载力,前者计算结果离散性较小,且偏于安全。