X80管线钢水下湿法多道焊残余应力分析

采用不同焊接电流对X80管线钢板进行水下湿法焊接,同时利用175 A电流下陆地焊接试验进行对比,获得了焊接电流对水下湿法焊接接头的显微组织、硬度分布、温度场和残余应力分布的影响规律.结果表明,相同的电流条件下,水下焊接接头的显微组织类型和构成与陆上焊接接头不同,焊缝的显微组织主要为先共析铁素体、粒状贝氏体、条状贝氏体和针状铁素体,粗晶热影响区的显微组织主要为条状贝氏体和少量粒状贝氏体;水下湿法焊接接头比陆地焊接接头具有更高的硬度、冷却速度和残余应力水平.水下湿法焊接接头具有较高的残余应力水平,175~205 A范围内,随着焊接电流增加,焊缝中侧板条铁素体和针状铁素体数量有所增加,焊接接头最高硬度、等效残余应力峰值和纵向残余应力峰值略有下降.

多楔轮毂缘多道次旋压成形工艺研究

针对传统锻后切削工艺生产多楔轮存在材料利用率低、切断齿形金属流线等问题,以某多楔轮零件为研究对象,基于旋压近净成形原理,对多楔轮毂缘制定了多道次旋压工艺方案。基于SIMUFACT软件平台建立了多道次旋压成形全流程三维有限元模型,通过数值模拟研究了各道次旋压成形过程中的毂缘区材料流动规律及增厚情况。模拟结果表明,旋压预制坯外缘在第1道次旋弯轮弧挤压作用下发生明显的弯曲和增厚,板坯整体呈“半弧形”结构,后经过第2道次旋平轮镦挤推平,板坯整体发生二次增厚并成形出满足旋齿厚度要求的毂缘筒壁;通过第3道次和第4道次旋齿工艺使毂缘筒壁金属发生转移,形成满足尺寸要求的齿形结构。根据模拟结果进行试验研究,成功试制出质量合格的多楔轮零件,验证了该成形方案的可行性。

6061-T6铝合金中厚板-节点套多层多道焊数值模拟

为研究铝合金中厚板-节点套接头在多层多道焊后的残余应力和变形分布,本文基于ABAQUS软件建立了该接头三维有限元模型,采用双椭球热源、生死单元法以及顺序耦合法,对6061-T6铝合金中厚板-节点套多层多道焊进行数值模拟,并分析了接头的温度场,以及在夹具约束下的焊接残余应力及变形的分布情况。研究结果表明:数值模拟与实际接头的熔池形状吻合度较高;摆动焊接过程中温度曲线呈多峰结构;焊件的升温速率明显大于冷却速率,且冷却速率随时间逐渐减小;焊接残余应力主要集中在焊缝及夹具区域,且小于6061-T6铝合金在室温下的屈服强度;接头的最大横向残余应力为129.9 MPa,中厚板上的横向残余应力大于节点套上的横向残余应力;接头的最大纵向残余应力为132.9 MPa,沿焊接方向,焊缝处的纵向残余应力呈山峰状分布;该接头在Y轴方向上的变形最大,为1.494 mm,该接头的最终变形结果为上凸变形。

热流密度对高速钢刀具多道熔覆WC/Co陶瓷层组织与性能的影响

目的研究高速钢刀具表面激光多道熔覆WC/Co陶瓷层时,热流密度对熔覆层道次间的影响规律,以及多道熔覆层制备时的参数选择。方法建立多道单层激光熔覆理论模型,并利用模拟仿真和实验的方法,以热流密度作为评价指标,对激光热源的不同参数和熔覆层组织与性能进行耦合分析。结果当热流密度小于24.06×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层内形成细长的枝状晶。当热流密度在36.09×10^(6)~39.82×10^(6) W/m^(2)变化时,熔覆层内形成以胞状、枝状为主要强化相的多晶体混合组织。当热流密度大于44.11×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层组织形成稳态的块状结构。不同热流密度下,熔覆层的物相组织均由Fe_(3)W_(3)C、Co_(3)W_(3)C、Mo_(3)Co_(3)C、W_(2)C、WC、Cr_(3)Mo、(Cr,Fe)_(7)C_(3)和多种间隙化合物组成。结论当第n道熔覆层制备完成后,受到后续第n+1道熔覆层制备时热流密度的影响较大,而此后道次的影响较小。熔覆层内部组织形态随着热流密度的增加从细长的枝状晶向胞状晶转变,再逐渐形成稳态块状晶。熔覆层内各位置的显微硬度值随着热流密度的增加而先增大,随后逐渐减小。较大的热流密度会导致基材参与熔覆的质量增加,但降低了基材的抗弯曲强度,加大了熔覆层及基材断裂的可能性。当热流密度为36.09×10^(6) W/m^(2)时,是一组较为理想的工艺参数选择。

基于ARM和FPGA的数字多道分析器研制

多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局限性,而这会直接影响能谱分析结果;数字采集卡是实现数字采集的计算机扩展卡,成本较高,不利于市场化推广。数字多道分析器对脉冲信号进行全数字采样,将其转化为数字量,利用数字信号处理方法,通过软件实现,完成整个信号分析处理过程,可极大提高系统稳定性与可靠性,相比于前两种方案,优势明显。设计了一款数字多道分析器,采用ARM处理器+高速ADC+FPGA的硬件方案,主要包括AD采样模块、FPGA数据处理模块和以STM32F4为核心的控制和通信模块。使用数字信号处理方法,编写硬件描述代码实现了脉冲信号滤波成型、幅值提取和基线修正等核脉冲处理的关键算法,最后给出探测器核信号经本文设计的数字多道处理后的γ能谱图。根据国内外研究成果及理论基础,经过深入系统理论分析,方法仿真验证,以及实际调试过程,最终研制出一款可商业化实用、完整且高精度的数字多道分析器,并将其应用在低本底γ能谱仪上,其能量分辨率测试均值为6.6791%,能量线性相关度R2在0.9999以上,积分非线性为0.26%。设计的数字化多道分析器采用ARM+FPGA的方式,极大程度降低了系统设计难度和成本,实现了高精度、高速的脉冲信号数字化,测试性能可达到数字采集卡的水平,具有极高的市场应用价值。

厚板多层多道机器人焊接分层规划方法

针对现有机器人多层多道焊规划方法中存在误差累积、易产生焊接缺陷的问题,提出一种厚板多层多道机器人焊接分层规划方法。利用神经网络及理论分析建立多层多道焊焊缝成形与工艺参数预测模型,在每焊接一层之前,利用激光传感器检测待焊层底部宽度,根据层底宽度及多层多道焊缝成形模型自适应规划待焊层的工艺参数与机器人焊接路径。经过实际焊接实验验证,结果表明使用该规划方法实现的机器人自动焊接,焊缝表面成形平整、焊缝无内部缺陷,规划效果良好。

伪多道匹配滤波技术及其在地震数据匹配中的应用

不同油田区块、不同时期地震数据受采集参数的影响,存在振幅、频率、相位和到时等差异,匹配滤波是消除这些差异的关键技术之一。笔者给出了伪多道匹配滤波技术,相对传统方法,可以对地震数据之间的振幅、频率、相位和到时差异进行更好地调整,改进地震数据的匹配效果。然后对该方法的原理进行了系统介绍,基于单道地震数据对该方法进行了测试,并对不同震源采集地震数据进行了匹配拼接处理。最后基于互相关、时频分析等手段对拼接前后数据的一致性进行了分析,验证了方法的优势。

多道次连续挤压对铜组织和性能的影响

连续挤压技术是一种高效率、节能和成本低廉的绿色塑性成型的方法,其最大特点就是利用了摩擦力作为驱动力和热源,大大减低了生产成本。选择Φ8 mm纯铜进行多道次重复连续挤压,实验设备型号为TLJ250连续挤压机,挤压轮转速选取为6 r/min。实验结束后,分别对经1~3道次连续挤压后的铜产品进行拉伸试验、硬度试验以及金相组织的观察。经过多道次连续挤压后,纯铜粗大晶粒都发生了不同程度的破碎,形成数量众多且等轴细小的均匀晶粒。第2道次延伸率较第1道次提升4.6%,第3道次较第1道次提升4.9%。但是,第2道次的抗拉强度比第1道次降低12.96 MPa,第3道次比第1道次的抗拉强度降低11.65 MPa。纯铜产品的硬度值经过多道次连续挤压后,略有增加。

多道弯折钛合金零件的热成形工艺研究

针对多道折弯的钛合金CP3薄板零件,从其工艺特点出发对热成形过程进行研究,确定主要的成形工艺参数。首先,采用有限元软件ABAQUS模拟该零件的热成形过程,并与试验对比,验证有限元模拟的准确性。其次,分析应力分布规律和可能产生回弹的区域。结果表明,热成形的应力集中和回弹主要发生在大变形区域。最后,讨论不同成形压力和成形温度对零件成形质量的影响,以获得更优的成形工艺参数。

直流电法与多道瞬态面波法在电力工程地质分层中的应用

在电力行业中,随着勘察技术的不断发展,岩土工程勘察手段也在逐渐增加,物探技术中的直流电法、多道瞬态面波法等方法都可以有效应用在地质分层中。其中直流电法利用的是地层的电性差异,采用加密极距、作图法,直观快捷;多道瞬态面波法利用弹性波差异,通过频散曲线的波速不同划分地层,绘制速度剖面,更为清晰地判断地层分布,通过对比孔试验,以及多个测点的验证结果表明,这2种物探方法可以作为有效的工程勘察手段。

多道瞬态瑞雷面波法在城市工程地下障碍物探测中的应用

在城市工程施工中常常由于遇到地下障碍物而产生不良后果,因此在工程设计与施工前会对施工场地地下障碍物进行探测。与常规的地震反射波法或折射波法相比,多道瞬态瑞雷面波法因瑞雷波在垂向激震产生的波组中能量最强而易于识别、对场地的要求不高、有一定的穿透能力且浅层分辨率高等优势,在解决浅层工程地质问题方面具有重要的作用。本文结合工程实例,阐述了多道瞬态瑞雷面波法的探测原理以及在城市工程地下障碍物探测中的应用。结果表明瑞雷面波法可以对工程场地地下存在的含混凝土块、抛石等不良地质体的杂填土层的分布和埋深进行了准确探测,在城市工程地下障碍物探测中有良好的效果及前景。

多道锚杆基坑局部锚杆失效引发连续破坏的机理与控制

多道锚杆支护体系具有节约施工空间、变形控制效果好等优点,广泛应用于深基坑支护中。然而局部锚杆失效引发的基坑连续破坏事故时有发生。针对此问题,采用有限差分法研究了多道锚杆支护体系中局部锚杆失效引发的土压力与支护结构内力变化及结构连续失效规律,初步揭示了局部锚杆失效后的荷载传递路径及其引发基坑连续破坏的机理。多道锚杆支护体系中,首道锚杆局部失效对邻近未失效锚杆影响大,但会引起支护桩弯矩下降,最下道锚杆局部失效则相反,但仅一道锚杆局部失效影响相对较小,均小于基坑深度相同的单道锚杆支护体系,然而多道锚杆整列同时局部失效影响显著大于单道锚杆支护体系,更易引发连续破坏,因此应采用隔道加强等设计或施工措施将局部锚杆失效控制在一道内。局部若干根锚杆失效导致邻近受影响最大的锚杆依次失效时,锚杆失效数量较多后,初始锚杆失效位置对连续破坏发展传递路径不再产生影响,锚杆连续破坏接近于整列失效,且呈倒梯形水平向扩展。多道锚杆支护体系中发生整列锚杆失效时,冠梁或腰梁极易发生破坏,造成支护桩弯曲破坏,加快基坑连续垮塌过程,因此应对冠(腰)梁进行局部锚杆失效工况下的设计,以提高基坑防连续破坏整体安全性能。

基于构造导向滤波的多道反褶积方法及应用

传统线性反褶积方法无法大幅度提高地震资料的分辨率,因此逐渐被非线性的稀疏反褶积方法替代。然而大多数非线性反褶积方法是基于单道反演的,没有考虑道与道之间的空间结构关系,得到高分辨率的结果容易产生横向不一致或者不连续问题,而且当地震资料品质较差时,单道反演方法的结果很不稳定。为此,提出一种基于数据驱动和反演策略的多道反褶积方法,即从地震数据本身出发,利用局部倾角获取构造信息,构建构造导向滤波算子,再将其作为正则化算子引入稀疏多道反褶积中,通过分裂Bregman优化算法求解得到稀疏反射系数系列,在提高分辨率的同时,改善了传统非线性反褶积结果的空间连续性。模型试验和实际地震资料处理结果验证了该方法的有效性和实用性。

V型坡口多层多道焊焊道几何参数预测

中厚板V型坡口多层多道焊焊接过程中,每一条焊道的几何参数都会影响最终焊缝成形质量。为了评估V型坡口多层多道焊缝成形质量,提出了基于麻雀搜索算法(SSA)优化的BP神经网络模型预测焊道几何参数。文中通过实验分析各焊接工艺参数对焊道成形几何尺寸的影响,确定了以焊接电流、焊接速度、熔池宽度作为模型的输入,将能表征焊道质量的焊道高度和焊道计算高度作为模型的输出。对优化前后BP神经网络预测模型的性能进行对比,结果表明,优化后模型预测结果的相对误差分别保持在±4%、±8%以内,模型的稳定性、准确率都有较大提升,证明了该方法可有效预测V型坡口焊接时的焊道几何参数。

基于WebGL的焊接机器人仿真及多层多道路径规划

针对中厚板机器人焊接运动仿真、多层多道路径规划等需求,开发了一种基于Web GL的开放的机器人焊接离线编程系统.首先搭建了基于激光视觉传感的机器人MAG焊接系统,接着利用Java Script,Web GL等技术搭建了仿真平台,通过传感器获取焊道的三维点云数据,利用点云处理技术对焊道特征信息进行提取,在此基础上,进一步提出了对20 mm厚的开V形坡口钢板的多层多道路径规划策略,最终完成了V形坡口4层10道的焊接实验.结果表明,该系统对机器人焊接自动化、智能化关键技术提供了可靠的实现途径.

Inconel 718高温合金单层多道激光熔覆成形工艺优化

为提高镍基高温合金激光熔覆成形质量,采用正交试验法,分析Inconel 718高温合金在不同工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速率和搭接率)下,单层多道激光熔覆表面平整度和熔覆宽度的变化规律。结合综合评分法,得到成形质量最佳工艺条件为激光功率2100 W,扫描速度19 mm/s,送粉速率2 r/min,搭接率30%;其中,搭接率对熔覆层表面平整度和熔覆宽度的影响最大,送粉速率对表面平整度影响最小,激光功率对熔覆层宽度影响最小。

SLM成形多层多道金属薄壁件温度场有限元模拟

针对高强铝合金A17075选区激光熔化(selective laser melting,SLM)过程中未知的熔池变化规律和层间作用影响产品成形效率和精度的问题,研究不同工艺参数(激光功率和扫描速度)对各成形层熔池形态和温度场的影响。利用有限元分析软件ANSYS建立金属薄壁件SLM成形的多层多道温度场有限元模型,同时,利用APDL(ansys parametric design language)语言编程模拟了激光热源的加载、激光功率与扫描速度,采用“单元生死”技术描述金属粉末材料的动态增长过程,得出瞬态温度场的分布状况。结果表明,激光功率与扫描速度各自影响不同的温度场因素,适合Al7075粉末的SLM工艺参数为功率250~300 W,速度800~1000 mm/s。本文得到了激光功率和扫描速度的合理范围,为高强铝合金SLM实际实验提供理论参考。

多层多道焊接转子工艺模拟及参数优化

以汽轮机焊接转子为研究对象,建立多层多道氩弧焊工艺的二维轴对称有限元模型,采用双椭球体热源模型,利用生死单元技术及Dflux热源移动子程序对焊接工艺过程进行数值模拟,分析温度场与应力场的分布及焊接工艺优化方法。结果表明,多层多道焊接过程中,温度经历多次升温与冷却,形成复杂的热载曲线,后层焊接对前层具有显著的应力释放作用,焊缝区平均应力水平降幅可达20%,两侧基体平均应力水平升高,改善了接头应力分布的不均匀性;同层3条焊道相对2条焊道的焊缝区域应力水平略有下降,但高应力水平区宽度增加,焊接变形增大,坡口顶部及底部的变形量增大约7.9%。研究认为,同层焊道数量对接头应力及变形具有重要影响,应合理选择。

面向控制性详细规划的城市综合防灾多道防线建设探讨

城市综合防灾多道防线的建设贯彻城市灾害防治的底线思维,满足建筑工程灾害抗御的刚性需求,提升城市灾后功能保障的韧性能力,是灾害治理的综合性理念,为城市综合防灾建设提供基本方向和理念指引。从概念构成、目标导向、作用效果、实施机制等方面深入分析城市防灾多道防线与综合防灾理念的多角度契合,梳理综合防灾多道防线建设、管理的关键问题。在控制性详细规划层面,提出综合防灾建设控制指引的定性、定量、定位、定界内容,深度融合综合防灾内容与城市规划体系,使城市综合防灾建设有平台能实现、有标准可依据、有流程可遵循、有信息可管理,为提升城市空间的灾害防治水平、强化城市空间治理与灾害综合治理能力提供重要途径。

多道次热压缩对层状TA2纯钛组织与性能的影响

使用Gleeble-1500热力学模拟测试机,分别在860℃与830℃下对过冷β组织的TA2纯钛进行了压缩量为10%~60%、应变速率为10 s^(-1)的五道次热压缩实验。结果表明,随着压缩量的增加,TA2纯钛的板条组织变细并破碎变短。当压缩量达到50%时,出现细小的等轴晶粒。对压缩量为0%~30%的试样进行拉伸性能测试,结果显示,随着压缩量的增加,材料的强度与塑性协同提升,抗拉强度由初始的444 MPa提升至566 MPa,延伸率由初始的20%提升至28%。对压缩试样进行电子背散射衍射(EBSD)观察,可以观察到少量孪晶,还在极图中发现了棱锥织构。