采用万向开关的马歇特锤击零时刻确定方法

针对电子时间引信马歇特锤击测试过程中信号检测时采用加速度传感器频繁故障问题,提出采用万向开关确定马歇特锤击零时刻。根据马歇特锤击试验条件选定了万向开关关键参数,并设计低通RC滤波电路,采用将万向开关固定于马歇特锤击头部位,锤击时通过模拟信号滤波电路模块对万向开关闭合信号进行滤波,并采用示波器或中断采集电路进行监测,实现锤击过载零时刻确定,为测试信号提供零时基准。实验测试结果表明,该方法能够有效测量电子时间引信起爆输出计时精度,其采用的硬件简单,工程可行性强,可靠性高,可完全替代加速度计产生零时刻的方案。

预埋钢护筒锤击施工对现有隧道影响

桩基能够将上部结构荷载有效传递至各个地层或深部坚硬地层上,能有效提高地基的承载能力及地层的密实程度,从而改善上部结构的抗震、抗倾覆以及抗沉降变形能力等。在施工过程中,锤击沉桩会对周围地层及地层中的现有建筑物产生较大影响,主要为锤击造成的严重挤土效应,会导致周围地层产生较大扰动,从而影响甚至危及地层现有建筑物的运营及使用安全。在钻孔灌注桩施工过程中,当桩的直径较大时,容易发生塌孔现象,较为常见的方法有深埋钢护筒的方式去改善周围土壤受力。深埋钢护筒采用锤击的方式进行施作,但该过程中,钢护筒与土壤之间的相互作用会随着护筒埋置深度的不断增大而越发明显,进而对地层的扰动越加剧烈,可能进一步对地层中建筑物产生影响。本文通过开展有限元分析,对锤击钢护筒施工过程中地层的扰动情况及地层中现有建筑物的影响进行了研究。本研究将为开展相关研究提供一定的思路借鉴。

锤击打桩桩周岩土体力学特性试验研究

为研究打桩前后桩周黏性土和泥岩力学性质的变化,在打桩前后分别进行标准贯入试验,分析了桩周黏性土与泥岩经打桩扰动后的力学特性,探讨了桩周岩土体力学性质变化的影响因素,提出了减小扰动、保证桩周岩土体力学性质的工程措施。研究表明:锤击打桩导致桩周泥岩力学性质降低,桩周泥岩产生损伤;黏性土随打桩产生的超静孔隙水压力逐渐消散,其力学性质28d后基本恢复,但不同黏性土的消散速率不同,力学性质恢复存在差异;泥岩打桩损伤后很难恢复,打桩前后同深度处以标贯锤击数表征的力学性质最大差异超过2倍;若存在软弱夹层,会加剧打桩对泥岩的影响;地下水、软弱夹层、打桩扰动是影响桩周泥岩力学性质的关键因素。

锤击式隔水套管锤击性能试验方案研究

针对锤击式隔水套管在设计过程中验证设计可靠性难度较大问题,本文根据锤击隔水套管的使用工况以及锤击式隔水套管在打桩下入过程中需要验证的数据,制订锤击性能试验方案,验证锤击式隔水套管抗锤击性能。该试验方案对锤击式隔水套管进行锤击性能试验,模拟海上作业工况,检测隔水套管管体以及接头在实际打桩作业过程中的可靠性,同时测试隔水套管接头连接的可靠性以及替打接头设计的合理性。

锤击震源地表适应性研制与应用

地震勘探中,使用锤击震源车开展表层调查已成为一项成熟的施工方法。锤击震源车通过液压站实现重锤起升,利用遥控系统释放重锤形成激发,替代了雷管、炸药和电火花等激发方式。以越野车辆为底盘,激发部分主要由液压系统、链轮和其他安全附件组成,具有机械折叠和伸缩功能,适用于草原、平原、山地、沙漠等多种地形作业,降低了施工作业人员的工作强度,保证了施工作业安全、环保和质量要求,提升了表层调查工序的施工效率。

桩板式无土路基管桩锤击法工艺研究

桩板式无土路基是一种上部采用路面板,下部采用预应力高强混凝土管桩的新型结构,其结构简洁,施工便利,施工功效高,施工质量高,经济性强。本文从桩板式路基管桩施工工艺的施工程序出发,详细介绍了桩板式路基管桩锤击法施工工艺的施工要点,并从施工中的安全管理、质量控制等方面进行了深入分析,以期为类似施工提供参考。

变时基采样锤击法高精度传递函数的估计

传统锤击法试验模态分析时面临着高采样率带来噪声干扰、频率分辨率不足的问题,应怀樵等人发明了对力锤信号使用高采样频率、对响应信号采用较低采样频率的变时基采样技术(VTB),一定程度上改善了测试结果,但仍然存在变时基采样设置不灵活,传递函数在固有频率半功率带宽里分辨率不足、精度不高的问题。基于连续傅里叶谱变换、Chirp-z变换方法,提出一种新的锤击法变时基传递函数高精度估计方法,可很好地解决传统变时基技术存在的问题。并采用数值模型、悬臂梁现场测试进行验证,结果表明所提出的算法优于传统等时间间隔采样技术,比传统变时基技术更为灵活,得到的传递函数质量较好,使得变时基采样技术具有较高的识别精度,可解决高采样率与频率分辨率不足的问题。

海底管道悬空锤击内检测方法及振动信号分析

敷设在海床的油气管道可能会在洋流冲刷、地质运移等多种因素的影响下出现管道局部悬空现象,海底管道悬空会严重威胁油气输送安全。为有效检测管道悬空状态,提出了一种基于锤击检测法的海底管道悬空内检测器设计方案;结合MSC/Adams动力学仿真软件,采集经内检测器主动锤击激励管道内壁后不同敷设状况管段的振动响应信号,对采集的振动响应信号分别进行基于短时傅里叶变换(STFT)、频率切片小波变换(FSWT)和改进希尔伯特黄变换(HHT)时频分析,结合3种时频分析结果建立了管道悬空内检测效果评价指标。研究结果表明:经力锤激励后,管道振动响应信号整体幅值主要集中在50~120 Hz范围内,峰值频率主要集中在80 Hz左右;不同悬空状态下的管段振动响应信号幅值存在明显差别,越接近悬空管段中心位置,振动响应信号峰值频率对应的幅值越大;基于锤击法的管道悬空内检测器在仿真模拟环境中可有效辨别管道悬空状态。研究结果可为锤击内检测法应用于海底管道悬空状态内检测提供指导。

基于铝合金的电磁驱动锤击力建模及实验

以6061铝合金为研究对象,建立预测机械锤击力对工件表面形变的数学模型.对该模型进行LS-Dyna有限元分析,并搭建工业机器人和音圈电机组成的机械锤击装置,探究锤击力对工件表面形变和硬度的影响,进而验证和修正理论模型.结果表明:工件表面形变随锤击力增加而增大,有限元仿真结果与数学模型的预测结果较为相近,平均误差为9.05%;进一步通过对单点锤击实验结果分析得到锤击模型的修正系数为0.7.同时锤击力越大,表面硬度也越高,锤击力为69 N时,工件表面硬度提升90.45%.

哈尔滨地区锤击PHC管桩竖向承载力研究

文中通过对哈尔滨松花江漫滩区以中密-密实粗砂为持力层、采用锤击成桩工艺的PHC管桩承载力实测值普遍高于规范计算值的原因进行分析,利用置于中密-密实粗砂层上锤击施工的PHC管桩静载荷试验、高应变等测试成果,研究了PHC管桩单桩极限承载力、桩侧阻力及桩端阻力的大小、分布规律及各自的贡献比例,通过数据总结得到了砂土地区锤击施工PHC管桩极限端阻力提高系数,为哈尔滨地区PHC管桩单桩极限承载力的确定和研究提供了参考。

基于标准贯入试验的土壤液化判别公式锤击数基准值研究

我国抗震设计规范中基于标准贯入试验(standard penetration test,SPT)锤击数的砂土液化判别公式是我国科学家提出的适于我国国情、具有中国特色且工程应用最广泛、最权威的液化判别公式。该公式的基本原理是采用场地地下水位和饱和砂层埋深修正SPT锤击数基准值得到临界锤击数。该方法中SPT基准锤击数取决于液化数据,而构建规范判别公式所采用的数据库主要来自我国20世纪六七十年代发生的几次地震的震后勘察测试数据及震害经验,但数据一直未得到系统地更新。通过搜集、整理、吸收近期国内地震的液化数据,极大地扩充了我国液化数据库。借鉴我国规范液化判别方法的理论框架,通过数据分析给出不同烈度下SPT锤击数基准值,构建新的液化判别公式。利用新的判别公式对液化数据进行回判检验。结果显示,新公式能够较好地判别液化数据和非液化数据,保持较高、且液化数据和非液化数据均衡的回判成功率。该研究结果可为我国规范液化判别方法的改进提供支撑。

复杂地层中如何控制锤击管桩的施工质量

锤击法管桩施工是建筑地基基础施工中较常用的一种,预制管桩以高性价比、高承载力、成桩质量好、施工速度快、无震动、无噪声、监理检测方便等优越性,在建筑工程桩基础施工中得到广泛应用。笔者根据某项目的锤击管桩实际施工情况,对复杂地层中如何保证锤击管桩的施工质量进行总结和探讨,以供工作参考。

铸铁冷焊锤击力的测定及锤击效果分析

采用应变电测法定量测定了锤击力并得出其P-t曲线,结合解剖焊缝,分析了不同条件下的锤击效果,提出锤击应遵循的基本原则.

随焊锤击自动控制系统的电路设计

针对现有气动随焊锤击装置附加设备多、控制精度等特点,设计了一套适时进行随焊锤击的自动化控制系统。系统采用AT89C52单片机为控制核心,MAX191为A/D转换器,FA2B型红外测温仪跟踪采集焊道温度与85BYG-450B型步进电机作为动作执行部件,构成了由温度信号采集单元、锤击力和锤击频率控制单元和步进电机控制单元组成的控制电路。低碳钢磨损试件进行随焊锤击修复试验表明:控制系统结构紧凑、电路工作可靠,锤击参数控制准确,试件焊接气孔、裂缝等缺陷得到明显改善。

机械锤击对AZ31B表面晶粒尺寸及耐腐蚀性的影响研究

为解决AZ31B镁合金在人体环境中耐腐蚀性较差、降解速度过快等问题,提出了机械锤击表面改性方法。为揭示机械锤击对AZ31B镁合金表面耐腐蚀的影响机理,对AZ31B镁合金的X衍射图谱进行了分析计算,并利用电化学工作站以及蔡司显微镜表征了锤击前后AZ31B镁合金的耐腐蚀性能。结果表明:经机械锤击处理后,材料的表面晶粒尺寸最小减小到38.55 nm,腐蚀电流密度降低了93.92%,且晶粒尺寸越小,耐腐蚀性越好,表明机械锤击能有效提高AZ31B镁合金的耐腐蚀性。

锤击预应力管桩内力测试及荷载传递试验研究

锤击预应力管桩桩身量测元件埋设难度大、成活率低,限制了通过现场试验对预制管桩桩基设计参数、桩基受力性能的深入研究。为解决这一难题,对比分析已有预制桩桩身量测元件埋设方法,针对锤击预应力管桩的成桩特点,提出一种新型应变计埋设工艺,并在某高速铁路路基工程中实施了6根试验桩(共188个应变计),成活率达到90%。结合桩基的静载试验,实测不同荷载水平下桩身内力沿深度的分布规律,并通过对桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力、桩周不同土层侧摩阻力的综合分析,研究深厚软土地基中预应力管桩的荷载传递特征。试验结果表明,工作荷载(1200 kN)下,桩侧摩阻力占95.6%,桩的受力特性表现为纯摩擦桩;桩身上部3层土(约31.4 m)桩侧摩阻均达到其各自极限值,中下部土层均远小于其极限摩阻力。

基于电磁控制的随焊锤击对焊接残余应力的影响

针对焊接残余应力难以消除的特点,结合几种能够实现随焊锤击功能的方案,提出了一种基于电磁控制的随焊锤击消应力的工艺方法,并研制出了基于电磁控制的随焊锤击试验装置。采用小孔释放法测量随焊锤击前后的残余应力,通过对比和试验分析得出了影响电磁锤随焊锤击效果的主要参数,其中锤击力和锤击温度对焊接残余应力的影响显著。

基于标定冲击系数的锤击过载计算方法

针对WJ 233锤击机由于缺少不同齿数、配重和冲击过载值之间的对应关系而造成使用不便的问题,提出标定获取冲击系数计算锤击过载的方法。该方法利用能量法建立锤击机运动模型并计算击锤速度,基于加速度定义和应力传播的弹性碰撞接触时间推导出锤击加速度大小等于冲击系数和撞击速度的乘积,通过标定锤击机典型齿数的冲击系数,利用试验配重在某一齿数下的过载测试值即可计算出其他齿数对应的冲击过载值。验证结果表明,标定冲击系数计算锤击过载方法反映了锤击机冲击过载和配重、齿数间的相互关系,5齿、10齿、15齿、18齿、23齿过载计算值与实测值最大误差小于7%。

锤击TSP系统在输水隧洞工程超前地质预报中的应用

输水隧洞开挖至断裂构造带时极易发生洞顶坍塌,若地下水发育还会引发涌水突泥等地质灾害,将锤击激发方式下的TSP303用于某小洞径输水隧洞超前地质预报,介绍锤击TSP的数据特点,数据处理过程中核心参数的选取,最后通过大量实际预报案例给出锤击TSP的建议预报距。结果表明:TSP预报成果中波速及各种物理力学参数偏低的区域后期被证实隧洞岩体完整性与稳定性差的Ⅳ类围岩,为隧洞后期施工提供了准确参考,验证了锤击TSP预报的可靠性。锤击TSP在100m范围内具有较好的预报精度。研究成果可为非爆破方式下隧洞超前地质预报技术的提高提供参考。

考虑实测锤击数影响的动力触探杆长修正系数研究

现行规范中动力触探锤击数修正系数的确定需考虑实测锤击数影响,而业内对此少有研究。在一次人工做功击打时,动力触探落锤和探杆通过碰撞传递机械能,基于一维碰撞理论,若恢复系数不为0,则二者碰撞后速度不等,在重力和土阻力作用下会继续碰撞。推导了仅计算首次碰撞后探杆能量、计算首次碰撞后落锤与探杆能量之和及计算首次碰撞后有限次碰撞3种计算方案下的杆长修正系数计算方法。研究结果表明:在碰撞过程中和在一次人工做功击打的两次碰撞间是否考虑土体阻力作用,对杆长修正系数的计算都有影响。使用计算首次碰撞后落锤与探杆能量和的计算函数对现行规范中杆长修正系数拟合,得到重型和超重型决定系数分别为0.9935、0.9751。仅考虑两次碰撞间土体对探杆阻力的影响,使用计算首次碰撞后有限次碰撞的计算方法,当恢复系数≤0.3时,计算得到的杆长修正系数随锤击数增大而减小。